碲镉汞APD平面型PIN结构仿真设计

作     者：程雨顺 郭慧君 李浩 陈路 林春 何力 CHENG Yu-Shun;GUO Hui-Jun;LI Hao;CHEN Lu;LIN Chun;HE Li

作者机构：中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 

基　　金：上海市青年科技英才扬帆计划(18YF1427400) 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2020年第39卷第1期

页      码：6-12页

摘      要：碲镉汞(HgCdTe)线性雪崩焦平面因其相对低的过剩噪声、较小的工作电压、线性可调等优点,得到了广泛关注。基于电子雪崩中波HgCdTe PIN二极管结构,开展暗电流模型和Okuto-Crowell增益模型仿真。通过改变器件材料结构参数模拟不同电压下的暗电流和增益特性。计算讨论了不同I区(本征区)厚度和载流子浓度对器件暗电流和增益的影响。结果表明结区峰值场强的变化会导致直接隧穿(BBT)电流产生率数量级上的剧烈变化;增加I区厚度和降低I区掺杂浓度可有效抑制BBT电流;增益随场强的变化趋势与BBT电流随场强的变化趋势一致;因此抑制BBT电流的措施会造成增益性能的下降,需要优化参数以获得最佳性能。综合考虑暗电流和增益性能,I区的厚度应不小于3μm,I区浓度需控制在5×10^(14)cm^(-3)以下。单元中波APD的增益实验结果与仿真数据较好地吻合,表明了理论模型的正确性。

主 题 词：HgCdTe 雪崩光电二极管 仿真 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.11972/j.issn.1001-9014.2020.01.002

馆 藏 号：203889301...