RAS Nano & ITМикроэлектроника Russian Microelectronics

  • ISSN (Print) 0544-1269
  • ISSN (Online) 3034-5480

Influence of Structural Defects on the Electrophysical Parameters of pin-Photodiodes

PII
10.31857/S054412692370045X-1
DOI
10.31857/S054412692370045X
Publication type
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 52 / Issue number 4
Pages
307-314
Abstract
The results of studies of electrophysical parameters of pin-silicon-based photodiodes, depending on their operating modes (external bias and temperature), manufactured on single-crystal silicon wafers of p-type conduction orientation (100) with ρ = 1000 ohm cm, are presented. The p+-type region (isotype junction) is created by the implantation of boron ions; the n+-type region, by the diffusion of phosphorus from the gas phase. It is established that on the voltage-current characteristics under reverse bias, three regions of dark cur-rent variation depending on the applied voltage can be distinguished, sublinear, superlinear, and linear, caused by various mechanisms of the generation-recombination processes in the depletion region of the pn-junction. A noticeable dependence of the barrier capacitance value (at a frequency of 1 kHz) and the size of the depletion region on temperature is observed only when the applied reverse voltages do not exceed the contact potential difference (V ≤ 1 V).
Keywords
<i>p-i-n-</i>фотодиод барьерная емкость темновой ток генерационно-рекомбинационные процессы
Date of publication
16.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
17

References

  1. 1. João Pereira do Carmo, Moebius B., Pfennigbauer M., Bond R., Bakalski I., Foster M., Bellis S., Humphries M., Fisackerly R., Houdou B. Imaging lidars for space applications // Novel Optical Systems Design and Optimization. XI. 2008. V. 7061. P. 70610J-01‒70610J-12.
  2. 2. De Carlo P. M., Roberto L., Marano G., L’Abbate M., Oricchio D., Venditti P. Intersatellite link for earth observation satellites constellation // SPACEOPS, Roma, Italy. 2006. P. 19–23.
  3. 3. Солодуха В.А., Шведов С.В., Петлицкий А.Н., Петлицкая Т.В., Чигирь Г.Г., Пилипенко В.А., Филипеня В.А., Жигулин Д.В., Уситименко Д.С. Анализ дефектов интегральных схем с использованием растрового электронного микроскопа в режиме наведенного тока // Современные информационные и электронные технологии: сборник трудов 19-ой Международной научно-практической конференции, Одесса, 28 мая–01 июня 2018 г. Одесса, 2018. С. 48‒49.
  4. 4. Sze S.M., Lee M.K. Semiconductor Devices: Physics and Technology. Pub. 3. John Wiley & Sons Singapore Pte. Limited. 2012. 582 p.
  5. 5. Буслюк В.В., Оджаев В.Б., Панфиленко А.К., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Филипеня В.А., Янковский Ю.Н. Электрофизические параметры диодов генераторов широкополосного шума // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 4. С. 315–320.
  6. 6. Liefting R., Wijburg R.C.M., Custer J.C., Wallinga H. Improved device performance by multistep or carbon co-implants. IEEE Trans. Electron Devices // 1994. V. ED-41. P. 50–55.
  7. 7. Оджаев В.Б., Панфиленко А.К., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Шведов С.В., Филипеня В.А., Явид В.Ю., Янковский Ю.Н. Исследование влияния технологических примесей на вольт-амперные характеристики биполярного n-p-n-транзистора // Весцi Нацыянальнай Акадэмii навук Беларусi. Серыя фiзiка-тэхнiчных навук. 2018. Т. 63. № 2. С. 244–249.
  8. 8. Сорокин Ю.Г. Влияние дислокаций на электрические параметры p-n-переходов // Тр. Всес. Электротехнического института. 1980. № 90. С. 91–101.
  9. 9. Plantinga G.H. Effect of dislocation on the transistors parameters fabricated by shallow diffusied // IEEE Trans. Electron Devices. 1969. V. 16. № 4. P. 394–400.
  10. 10. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии / Под ред. С.Н. Горина. М.: Мир, 1984. 472 с.
  11. 11. Мильвидский М.Г., Освенский В.Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984. 256 с.
  12. 12. Таланин В.И., Таланин И.Е. Применение диффузионной модели образования ростовых микродефектов для описания дефектообразования в термообработанных монокристаллах кремния // Физика твердого тела. 2013. Т. 55. Вып. 2. С. 247–251.
  13. 13. Климанов Е.А. О механизмах геттерирования генерационно-рекомбинационных центров в кремнии при диффузии фосфора и бора // Успехи прикладной физики. 2015. Т. 3. № 2. С. 121–125.
  14. 14. Hugo S.A., Hiesmair H., Weber E.R. Gettering of metallic impurities in photovoltaic silicon // Applied Physics A. 1997. V. 64. № 2. P. 127–137.
  15. 15. Берман Л.С. Варикапы. М.–Л.: “Энергия”, 1965. 40 с.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library