ОСОБЕННОСТИ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХБАРЬЕРНЫХ СТРУКТУР

Abstract

Исследованы фотоэлектронные процессы, происходящие в селективно фоточувствительной полупроводниковой p + - n - p + структуре. В ней n - база является активной средой, занятой противоположно направленными потенциальными барьерами. С помощью модуляции внешнего напряжения ширины барьеров один за счет другого создается возможность избирательной спектральной чувствительности и появления в результате этой модуляции смены знака спектрального фототока. Анализированы связи происходящих в фотодетекторе фотоэлектронных процессов со структурными параметрами. Tеоретически и экспериментально обоснована селективная спектральная фоточувствительность оптического сигнала. Рассмотрен алгоритм, учитывающий наиболее полные причинно-следственные связи при получении спектральной зависимости интенсивности поглощаемого излучения. Oсуществлено его тестирование под воздействием излучения белого светодиода, объяснены физические процессы, обусловленные особенностью вольт-емкостных характеристик, и возможность определения разницы высот потенциальных барьеров с помощью этих характеристик. Полученные в работе результаты открывают перспективы для создания фотодетекторов с новыми функциональными возможностями и на их основе разнофункциональных приборов для анализа оптического излучения. В них будут устранены оптические приборы, многочисленные фотодиоды будут заменены одним фотодетектором, который отличается низким уровнем шумов и высокой пороговой чувствительностью. Это, в свою очередь, открывает перспективу для анализа спектра слабых сигналов, необходимых при исследовании, например, слабого излучения далеких звезд, а также дает возможность решения задач, связанных со здоровьем человека, биологической и экологической безопасностью, климатическими изменениями, мониторингом воды и продовольствия и др