替代衬底上的碲镉汞长波器件暗电流机理

• 作者: 何力 傅祥良 卜顺栋 张彬 杨凤 沈川 王伟强 王高 赵真典 陈路
• 来源期刊: 红外与毫米波学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 碲镉汞 红外焦平面 长波 替代衬底 暗电流
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 186-190
• 页数: 5页
• 分类号: O472+.4
• 字数: 3771字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2017.02.010

摘要

基于暗电流模型,通过变温Ⅰ～Ⅴ分析长波器件(截止波长为9～ 10 μ,m)的暗电流机理和主导机制.实验对比了不同衬底、不同成结方式、不同掺杂异质结构与暗电流成分的相关性.结果表明,对于B+离子注入的平面结汞空位n+-on-p结构,替代衬底上的碲镉汞(HgCdTe)器件零偏阻抗(R0)在80 K以上与碲锌镉(CdZnTe)基碲镉汞器件结阻抗性能相当.但替代衬底上的HgCdTe因结区内较高的位错,使得从80 K开始缺陷辅助隧穿电流(Itat)超过产生复合电流(Ig-r),成为暗电流的主要成分.与平面n+-on-p器件相比,采用原位掺杂组分异质结结构(DLHJ)的p+-on-n台面器件,因吸收层为n型,少子迁移率较低,能够有效抑制器件的扩散电流.80 K下截止波长9.6μm,中心距30 μm,替代衬底上的p+-on-n台面器件品质参数(R0A)为38Ω· cm2,零偏阻抗较n-on-p结构的CdZnTe基碲镉汞器件高约15倍.但替代衬底上的p+-on-n台面器件仍受体内缺陷影响,在60 K以下较高的Itat成为暗电流主导成分,其R0A相比CdZnTe基n+-on-p的HgCdTe差了一个数量级.