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非晶質傾斜超格子を用いた極低雑音ブロッキング型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阻挡雪崩放大光电导薄膜研究

基本信息

批准号：
05750287
负责人：
澤田和明
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

项目摘要

増幅型光電変換膜はpin構造により製作し、傾斜超格子構造をi層に設けた。SiとCの組成比を連続的に変化させることによりa-Si1-xCx:H層のバンドギャップを直線的に変化させ伝導帯ならびに価電子帯を鋸歯状に形成した傾斜超格子構造を形成した。傾斜超格子構造の影響をその光電変換特性から検討した。低電界領域では光電流は小さく、電界強度が約10^5V/cmを過ぎて光電流の増加がみられた。この電界の値は、a-Si1-xCx:H層の厚さを15cm、伝導帯の不連続値を0.4eVと仮定すると傾斜超格子層の傾きが水平になる電界強度にほぼ等しい。単純なpinフオトダイオードでは電界が6×10^4V/cmに達すると光電流は量子効率1で飽和するが、傾斜超格子の試料では量子効率1を越しても飽和せず光電流の増倍が確認された。これは伝導帯のオフセットによる断熱的な加速によるアバランシェ増倍によると考えられる。排気系の変更によりa-Si:Hフォトダイオードの高耐圧化に成功した。従来のPECVDシステムはオイル拡散ポンプなどで十分に排気した後、メカニカルブ-スターポンプに切り替えて堆積を行っていた。しかしこの方法ではせっかく10-^7Torr台の背圧を得ても低真空のポンプに切り替えねばならず背圧の低下に伴う膜中への不純物(N_2、0_2など)の混入が避けられない。今回排気系にケミカルタイプの広帯域タ-ポ分子ポンプを使用した。この系では背圧を10-^8Torr台に維持でき、直接pureなガスを流すことがでる。その結果、膜中への不純物の混入を低減でき、その不純物準位を介したトンネル現象を低電界で生じないようにすることができた。その結果、pinフォトダイオードに十分高い電界を印加できるようになりった。

Amplitude photoelectric conversion film pin structure fabrication, tilt super lattice structure i layer design The composition ratio of Si and C is changed into a straight line, and the electron band is formed into an inclined superlattice structure. The influence of inclined superlattice structure on photoelectric conversion characteristics In the low voltage region, the photocurrent is small, and the voltage intensity is about 10^5V/cm. The thickness of a-Si1-xCx:H layer is 15cm, the continuity value of conduction band is 0.4 eV, and the inclination of inclined superlattice layer is horizontal. The pure pin has an electric field of 6× 10^4 V/cm, and the photoelectric current has a quantum efficiency of 1 × 10^4 V/cm. The photoelectric current has a quantum efficiency of 1 × 10^4 V/cm. This is the first time that a person's body has been exposed to heat. The exhaust system changes to a-Si:H and the high voltage resistance of the exhaust system is successful. In the future, PECVD systems will be able to reduce the number of particles in the system. This method can avoid the impurities (N_2, 0_2) mixed in the film when the back pressure of the stage is reduced by 10- 7Torr. Now, the system is being used in the domain of the molecule. This system is maintained at a pressure of 10- 8Torr, and is pure. As a result, the impurity level in the film is reduced, and the impurity level is reduced. The result is that the pin is very high and the electric field is very high.