采用3種不同鈍化膜制備InSb探測(cè)器,測(cè)試不同周長(zhǎng)/面積比二極管芯片的I-V特性曲線,通過對(duì)偏置電壓為-0.1 V時(shí)的暗電流密度進(jìn)行比較,分析了表面漏電流對(duì)InSb探測(cè)器性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SiO₂+SiN_x復(fù)合膜能大幅度降低器件表面暗電流,C-V測(cè)試結(jié)果也表明復(fù)合鈍化膜能大幅度降低了界面固定電荷。將復(fù)合鈍化膜應(yīng)用到128×128 15μm InSb焦平面探測(cè)器上,探測(cè)器芯片優(yōu)值因子R₀A≥5×10⁴Ω·cm²,較之前（R₀A≈5×10³Ω·cm²）得到了極大改善。 

【文章來源】：紅外技術(shù). 2020,42(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

不同結(jié)面積、不同鈍化膜系I-V曲線圖

從圖3可知，隨著P/A的增加，樣品3的暗電流密度基本不變，樣品1和樣品2在P/A=80時(shí)（結(jié)面積250000?m2）均表現(xiàn)出暗電流密度較大，從P/A=106開始，暗電流密度隨P/A比的增加逐漸增加。根據(jù)公式(1)，對(duì)3個(gè)樣品-0.1 V時(shí)的暗電流密度進(jìn)行了線性擬合，并分別計(jì)算了3個(gè)樣品表面漏電流在總暗電流的占比（IS/I）情況，擬合結(jié)果見表2,IS/I隨P/A的變化見圖4。從表2可知，樣品3的表面漏電流密度遠(yuǎn)小于樣品1及樣品2。從圖4可知，樣品1與樣品2 IS/I隨P/A增加而大幅增加，樣品3 IS/I隨P/A增加基本不變，當(dāng)P/A=800（結(jié)面積為2500?m2）時(shí)，樣品1表面漏電流占總電流比例（IS/I）為65%，樣品2為50%，樣品3為2%，表明小結(jié)區(qū)面積p-n結(jié)二極管更容易受表面漏電流影響。綜合以上分析，可知使用Si O2+Si Nx復(fù)合鈍化膜制備探測(cè)器可大幅度降低探測(cè)器表面漏電流，使器件I-V反向特性得到了極大改善。

將Si O2+Si Nx鈍化膜應(yīng)用到128×128、15?m In Sb焦平面探測(cè)器的制備上，測(cè)試其I-V特性曲線，如圖6所示。結(jié)果表明：反向偏壓為-0.05 V時(shí)，芯片暗電流為100 p A，零偏壓阻抗R0≥25 GΩ，探測(cè)器芯片優(yōu)值因子R0A≥5×104?·cm2，反向偏壓為-1 V時(shí)，反向漏電增加不超過100 p A，表明使用Si O2+Si Nx復(fù)合鈍化膜能獲得較優(yōu)的芯片性能。4 結(jié)論

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本文編號(hào)：3090043