Фотоприёмники лазерного излучения с λ=1.06 мкм / Маричев А.Е., Левин Р.В., Эполетов В.С., Пушный Б.В

Abstract

Появление лазеров (оптических квантовых генераторов) способствовало становлению и интенсивному развитию новых научных направлений и областей. Одним из таких направлений стала беспроводная передача энергии по оптическому каналу (в атмосфере и по оптоволокну) с помощью лазера. Была предложена энергетическая схема преобразователя мощного лазерного излучения похожая на схему полупроводникового лазера на основе двойной гетероструктуры (ДГС), где материал активной области должен иметь прямую структуру зон и ширину запрещенной зоны близкой к краю поглощения квантов излучения (Eg = 1.17 эВ, 300 К). Поглощающий слой располагается между слоями с электронной и дырочной проводимостями InP.[1] Было предложено использовать твёрдые растворы InGaAsP на подложках InP согласованных по параметрам кристаллической решетки с Eg=1.17 эВ. Эти твёрдые растворы находятся вблизи зоны спинодального распада и их изготовление представляет сложности. Был разработан метод выращивания таких растворов с толщиной более 1 мкм [2]. Структуры выращивались на установке AIXTRON AIX-200 методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на подложках InP, при температуре роста Тр=600ºС и давлении P=100 мбар. Одной из главных потерь в фотоэлектрических преобразователях лазерного излучения являются потери на сопротивлении электрических контактов. Для уменьшения омических потерь для p-типа InP с уровнем легирования до 1·1019, было решено использовать в качестве подконтактного слоя материал обладающий меньшей шириной запрещённой зоны [3]. Для этого были выполнены исследования по выращиванию подконтактных слоёв InGaAs, InPSb, InPAs с различным составом и уровнем легирования p = 5·1018 см-3. На выращенные слои были нанесены многослойные и Ni контакты. Измерение контактного сопротивления производилось двухзондовым методом между площадками с различным расстоянием между ними. Использование данной схемы, позволило в несколько раз уменьшить сопротивление омического контакта нанесённого на р-слой в сравнении с контактом, нанесённым на p-InP p-типа с той же концентрацией носителей.