Формирование и свойства фотодиодных структур Al/Mg₂Si/Si/Au–Sb

В условиях сверхвысокого вакуума на подложке Si (111) методом послойного соосаждения пар слоев Mg и Si при температуре 250 °С на предварительно сформированный аморфный буферный слой кремния выращены толстые поликристаллические пленки Mg₂Si c толщинами 496 и 692 нм. Формирование кристаллического Mg₂Si подтверждено данными спектроскопии комбинационного рассеяния света. По спектрам пропускания и отражения, полученным методом оптической спектроскопии, был рассчитан спектр коэффициента поглощения, что позволило установить ширину непрямой запрещенной зоны в пленках Mg₂Si (0.80-0.86 эВ) и определить первый прямой межзонный переход с энергией 1.09-1.10 эВ, согласующийся с литературными данными. На основе сформированных пленок были изготовлены фотодиодные структуры, для которых сняты темновые вольт-амперные характеристики (ВАХ) и спектры фотоотклика при различных напряжениях на гетероструктуре Al/Mg₂Si/Si/Au-Sb. Анализ ВАХ и спектров фотоотклика показал, что характеристики сильно отличаются от таковых для стандартного кремниевого p - n -перехода. Установлена зависимость спектров фотоотклика от знака и величины приложенного к контактам потенциала. Основной особенностью является узкая спектральная характеристика фотоотклика при 1050 нм, отсутствующая у кремниевого фотодиода. Анализ данных показал, что при высокотемпературном отжиге кремния в нем формируется двойной p - n -переход с запорным слоем, который вместе с гетеропереходом Mg₂Si/Si- p и определяет уникальные свойства созданной гетероструктуры.

Ключевые слова

Авторы

Ссылки