非晶質傾斜超格子を用いた極低雑音アバランシェ増幅型光導電膜の研究

非晶梯度超晶格超低噪声雪崩放大光电导薄膜研究

• 批准号: 09229228
• 负责人: 安藤 隆男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09229228/
• 关键词: 傾斜超格子構造; 水素化アモルファスシリコン簿膜; アバランシェ増倍フォトダイオード; 伝導帯バンドオフセット; a-SiC:H; 結晶Siヘテロ接合; a-SiC:H膜

a-Si:H/a-Si_<1-x>C_x:H傾斜超格子アバランシェフォトダイオード簿膜において,入射したフォトンは,平成8年度の研究の結果より,電子がこのバンドオフセット領域で,ほぼ100%の確率でインパクトイオン化を起こすことがわかった.まず本年度は,コンダクションバンドオフセットの働きを明確にするために,コンダクションバンドオフセットの値を変化させ,フォトダイオードに流れる光電流特性を調べた.1段の傾斜構造を持つフォトダイオードにおいて光電流が増倍を開始する電圧と,傾斜構造におけるコンダクションバンドオフセットの大きさとの関係を調べた.コンダクションバンドオフセットの大きさを増やしていくと増倍を開始する閾値電圧は減少し,バンドオフセットが0.4eVのとき最も低い電圧で増倍を開始した.しかしながらそれ以上にバンドオフセットを増加させると,逆にインパクトイオン化を開始する閾値電圧は増加する結果を得た.これは,これまで予想していた結果と相反する結果であった.この原因は,バンドオフセットを増やす目的で炭素の混入量を増やすと,膜中の欠陥が増大することにより移動度の低下が起こったためではないかと考えている.従ってインパクトイオン化の閾値電圧の低減化を図る上でaーSiC:H層での高移動化は必須である.本年度はさらに,光電変換デバイスとして最も重要なアモルファスシリコン系フォトダイオード暗電流の発生機構について検討を行った.その結果,低電界側での暗電流と高電界側での暗電流ではその発生機構が異なることを見いだし,暗電流の低減化を図る指針を得た.

A - Si: H/a - Si_ < 1 - x > C_x: H tilt superlattices ア バ ラ ン シ ェ フ ォ ト ダ イ オ ー ド thin film に お い て, incident し た フ ォ ト ン は, pp.47-53 8 annual の findings の よ り, electronic が こ の バ ン ド オ フ セ ッ で ト areas, ほ ぼ 100% の probabilistic で イ ン パ ク ト イ オ ン change since を こ す こ と が わ か っ た. ま ず this year は コ ン ダ ク シ ョ ン バ ン ド オ フ セ ッ ト の 働 き を clear に す る た め に, コ ン ダ ク シ ョ ン バ ン ド オ フ セ ッ ト の numerical を variations change さ せ, フ ォ ト ダ イ オ ー ド に flow れ る photocurrent features を adjustable べ た. 1 segment の tilting structure を hold つ フ ォ ト ダ イ オ ー ド に お い て photocurrent が raised times を began す る electric 圧 と, tilt Build に お け る コ ン ダ ク シ ョ ン バ ン ド オ フ セ ッ ト の big き さ と の masato is を adjustable べ た. コ ン ダ ク シ ョ ン バ ン ド オ フ セ ッ ト の big き さ を raised や し て い く と raised times を start す る threshold numerical electric 圧 は reduce し, バ ン ド オ フ セ ッ ト が 0.4 eV の と き も most low い 圧 で raised times を start し た. し か し な が ら そ れ above に バ ン ド オ フ セ ッ ト を raised plus さ せ る と, inverse に イ ン パ ク ト イ オ ン change を began す る threshold numerical electric 圧 は raised plus す る results を た. こ れ は, こ れ ま で to think し て い た contrary result と す る results で あ っ た. こ は の reasons, バ ン ド オ フ セ ッ ト を raised や で す purpose carbon の quantity を raised with や す と, membrane in の owe 陥 が raised large す る こ と に The よ よ mobility is based on the low が and starts from the <s:1> ったためで な な と と と と to test the えて る る. Youdaoplaceholder0 従って パ パ <s:1> ト ト ト ト で the <s:1> thresholding voltage <s:1> is reduced in を graph る on でa <s:1> SiC:H layer で <s:1> high mobility <e:1> must である. This year は さ ら に, photoelectric variations in デ バ イ ス と し て も most important な ア モ ル フ ァ ス シ リ コ ン department フ ォ ト ダ イ オ ー ド dark current の 発 raw institutions に つ い て 検 line for を っ た. そ の results, low electricity industry side で の dark current と high electricity industry side で の dark current で は そ の 発 raw institutions が different な る こ と を see い だ し, low dark current の reduced を 図 を る pointer Youdaoplaceholder0.

项目成果

奥村佳弘 他: "バンドオフセットを持つa-Si:H系傾斜フォトダイオードの光電変換特性" 1997年映像情報メディア学会年次大会講演予稿集. 9-10 (1997)

Yoshihiro Okumura 等人：“具有带偏移的 a-Si:H 分级光电二极管的光电转换特性”图像信息与媒体工程师学会 1997 年年会记录 9-10 (1997)。

K.Sawada 他: "a-Si:H avalarche multiplication p-i-n photodiocle film" Proceedings of 1997 IEEE Workshop on Charge-Coupled Devices & Advanced Image Sensors. P7-1 (1997)

K. Sawada 等人：“a-Si:H 雪崩倍增 p-i-n 光电二极管薄膜”1997 年 IEEE 电荷耦合器件和高级图像传感器研讨会论文集 P7-1 (1997)。

奥村佳弘 他: "バンドオフセットを持つa-Si:H系傾斜超格子フォトダイオードの光電変換特性" 第58回応用物理学会学術講演会. 2aYE11 (1997)

Yoshihiro Okumura 等人：“带偏移的 a-Si:H 分级超晶格光电二极管的光电转换特性”第 58 届日本应用物理学会年会 2aYE11 (1997)。

K.Sawada 他: "Amorphous Silicon avalanche Photodiode Films using Functionally Graded Superlattice Structure." Extend Abstructs of the 1997 International Conf.on Solid State Device and Materials. 548-549 (1997)

K. Sawada 等人：“使用功能梯度超晶格结构的非晶硅雪崩光电二极管薄膜。”1997 年国际固态器件和材料会议摘要 (1997)。

澤田和明 他: "a-Si:H/a-Si_<1-x>C_x:H傾斜超格子構造を用いた光電変換膜による光電流増倍" 映像情報メディア学会技術報告. 21(80). 25-30 (1997)

Kazuaki Sawada等人：“使用a-Si:H/a-Si_<1-x>C_x:H分级超晶格结构的光电转换膜的光电流倍增”图像信息与媒体工程师研究所的技术报告21(。 80) .25-30 (1997)