СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ GaInAsSb Российский патент 2024 года по МПК H01L31/101 

Изобретение относится к способам изготовления полупроводниковых приборов на основе соединений A^IIIB^V, способных эффективно преобразовывать падающее излучение (солнечное, тепловое, лазерное) высокой плотности. При этом эпитаксиальный рост GaInAsSb задает состав слоя и, следовательно, спектральную чувствительность прибора, а диффузия формирует удаленный от гетерограницы с подложкой p-n-переход со встроенным электрическим полем. Комбинация двух методов, используя достоинства каждого из них, позволяет получать фотопреобразователи с высокой спектральной чувствительностью в требуемом диапазоне длин волн.

Известен способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb (см. Z.A. Shellenbarger, G.C. Taylor, R.U. Martinelli, J.M. Carpinelli. High Performance InGaAsSb TPV Cells. AIP Conference Proceedings, 738, 2004, p.345-352, DOI: 10.1063/1.1841912). Способ предусматривает последовательное химическое осаждение из металлоорганических соединений (МОГФЭ) на подложке n-GaSb (n=5⋅10¹⁷ см^-3, Те) активного слоя n-Ga_0.84In_0.16As_0.14Sb_0.86 с шириной запрещенной зоны 0,53 эВ и толщиной (1-3) мкм, формирующего р-n-переход слоя p- Ga_0.84In_0.16As_0.14Sb_0.86 толщиной (5-7) мкм и слоя широкозонного оптического окна p-GaSb толщиной (0.1-0.5) мкм. МОГФЭ-процесс проводят при температуре 525°С с использованием триметилгаллия, триметилиндия, триметилсурьмы, арсина (1000), а также водорода в качестве газа-носителя. Для донорного и акцепторного легирования применяют диэтилтеллур (100 ppm) и диэтилцинк (1000 ppm) соответственно. Типичными условиями выращивания являются давление 60 торр, вращение пластины при 100 оборотах в минуту и расход газа-носителя Н₂ 19 мл/мин. Лучшие результаты достигнуты на легированной теллуром подложке n-GaSb ориантации (100) с разориентацией на 6° в направлении (111)В. Тыльный контакт - Au/Ti/Pt/Au (50 нм/30 нм/100 нм/200 нм) вжигают при 300°С в течение 60 с. Фронтальную контактную сетку преобразователя формируют на основе Ti/Pt/Ag/Pt/Au (30 нм/100 нм/5000 нм/100 нм/200 нм).

Недостатками известного способа изготовления фотоэлектрического преобразователя является высокая токсичность используемых гидридных газов и выход p-n-перехода на боковую поверхность чипа.

Известен способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y (см. CN 101521238, МПК H01L 31/042, H01L 31/072, H01L 31/0304 опубл. 02.09.2009) с использованием МОГФЭ. Способ включает последовательное эпитаксиальное выращивание на подложке n-GaSb тыльного потенциального барьера n⁺-GaSb (легированного до n=10¹⁸-10²⁰ см^-3, толщиной 0,1-0,2 мкм); базового слоя n₁-Ga_x1In_1-x1As_y1Sb_1-y1 (n₁=5⋅10¹⁶-10¹⁷ см^-3, толщиной 0,2-0,5 мкм), эмиттера p₂-Ga_X2In_1-x2As_y2Sb_1-y2 (р₂=10¹⁶-10¹⁷ см^-3, толщиной 3-6 мкм), широкозонного окна p₃-Ga_X3In_1-x3As_y3Sb_1-y3 (р₃=10¹⁸-10¹⁹ см^-3, толщиной 0,1-0,2 мкм), подконтактного слоя p⁺-GaSb (р=10¹⁸-10²⁰ см^-3, толщиной 0,1-0,2 мкм) с составами твердых растворов: x₁=0,90~0,95,

y₁=(0,915x₁+0,085)/(0,048x₁+0.952), х₂=0,70~0,80,

у₂=(0,915х₂+0,085)/(0,048х₂+0,952), х₃=0,86~0,90,

y₃=(0,915х3+0,085)/(0,048х₃+0,952).

Подложка n-GaSb легирована Те и ориентирована в плоскости (100). Рост четырехкомпонентных твердых растворов проводят при температуре 560°С, бинарные соединения (GaSb) осаждают при 580°С. В качестве источников используют триметилгаллий (температура -12°С), триметилиндий (17°С), триметилсурьму (-10°С) и десятипроцентный арсин. Газом-носителем является водород. Для донорного и акцепторного легирования применяют диэтилселен и диэтилцинк. Фронтальные контакты формируют на основе Au-Pd (50 нм)/Au толщиной 200 нм. Тыльным контактом служат напыленные пленки Au-Ge-Ni (40 нм)/Au (250 нм).

Недостатками известного способа изготовления фотоэлектрического преобразователя является высокая токсичность используемых гидридных газов и выход p-n-перехода на боковую поверхность чипа.

Известен способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb (см. O.V. Sulima, A.W. Bett, M.G. Mauk, B.Ya. Ber, P.S. Dutta.-Diffusion of Zn in TPV materials: GaSb, InGaSb, InGaAsSb and InAsSbP. AIP Conference Proceedings, 653, 2003, p. 402-413. DOI: 10.1063/1.1539395) комбинацией жидкофазной эпитаксии и диффузии из газовой фазы. Способ включает осаждение на монокристаллической подложке n-GaSb базового слоя n-Ga_0.15In_0.85As_0.17Sb_0.83 с шириной запрещенной зоны Eg=0.55 эВ и концентрацией легирующей примеси (2-3)⋅10¹⁷ см^-3, проведение 4-часовой диффузии в графитовой кассете пенального типа при температуре (400-460)°С из источника Zn-Sb для формирования p-n-перехода; стравливание анодным окислением высоколегированного приповерхностного слоя и последующей дополнительной мелкой диффузией цинка; удаление паразитного p-n-перехода с тыльной стороны подложки; напыление фронтального и тыльного металлических контактов на основе Ti/Ni/Au и Au/Ge, соответственно.

Недостатком известного способа является отсутствие широкозонного оптического окна и выход p-n-перехода на боковую поверхность чипа.

Известен способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb (см. CN 105990463, МПК H01L 31/0735, H01L 31/0224, H01L 31/02, опубл. 05.10.2016) комбинацией жидкофазной эпитаксии и двух диффузий из газовой фазы. Способ включает выращивание жидкофазной эпитаксией на подложке из GaSb n-типа проводимости с концентрацией донорной примеси (2-6)⋅10¹⁷ ат/см³ и ориентацией (100) слоя из n-GaInAsSb толщиной (3-5) мкм, n=(2-4)⋅10¹⁷ ат/см³; последующую мелкую диффузию из источника Zn-Ga-In по всей поверхности слоя GaInAsSb для формирования p-n-перехода с концентрацией р<10¹⁹ ат/см³; глубокую локальную диффузию из источника Zn-As-Sb для формирования слоя с р>10¹⁹ ат/см³ через маску Si₃N₄ толщиной 200 нм, которая одновременно является просветляющим покрытием; защиту лицевой поверхности структуры фоторезистом и травление паразитной, сформированной в процессе диффузий, р-области с тыльной поверхности подложки; напыление фронтального и тыльного металлических контактов на основе Ti-50 нм/Pt-50 нм/Au-250 нм и Au-50 нм/Ge-150 нм/Au-100 нм, соответственно.

Недостатком известного способа изготовления фотоэлектрического преобразователя является выход p-n-перехода на боковую поверхность фотоэлектрического преобразователя и отсутствие в структуре широкозонного оптического окна. Просветляющее покрытие, совмещающее в себе защитные свойства маски, является однослойным, с U-образным профилем отражения и быстрым ростом оптических потерь вне минимального значения. Кроме того, фронтальный контакт имеет недостаточную для сильноточных приборов толщину.

Известен способ изготовления фотопреобразователя на основе GaInAsSb (см. патент RU 2805140, МПК опубл. 11.10.2023), совпадающий с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип. Способ предусматривает формирование на подложке GaSb n-типа проводимости базового слоя Ga_xInAsSb n-типа проводимости жидкофазной эпитаксией, эмиттерного слоя р-типа проводимости, сплошного тыльного металлического контакта и полоскового фронтального металлического контакта. Эмиттерный слой выращивают последовательно с базовым слоем жидкофазной эпитаксией из сурьмянистых растворителей в изотермическом режиме при температуре (595-605)°С с пересыщением расплавов на (4-9)°С, при этом выращивают базовый слой n-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y, где х=0,8-0,99, а у=0,18-0,01, с концентрацией донорной примеси (4-9)10¹⁷ ат/см³ толщиной (1-5) мкм, а эмиттерный слой p-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y, где х=0,8-0,99, а у=0,18-0,01, с концентрацией акцепторной примеси (1-5)⋅10¹⁸ ат/см³ выращивают толщиной 0,5-1,5 мкм. Составы базового и эмиттерного слоев (х=0,8-0,99, у=0,18-0,01) выбирают в зависимости от типа и длины волны падающего излучения - теплового, лазерного или солнечного.

Недостатком известного способа-прототипа является равноудаленный (что повышает опасность проплавления контактов в случае мелкого эмиттера) и выходящий на торец чипа (что способствует утечкам) p-n-переход. Кроме того, по сравнению с диффузионным способом формирования p-n-перехода на эпитаксиальной границе (n-p)GaInAsSb увеличивается число центров рекомбинации.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb с улучшенными по сравнению с прототипом рабочими характеристиками.

Поставленная задача решается тем, что способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb включает формирование на подложке GaSb n-типа проводимости базового слоя n-типа проводимости Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y, с х=0,8-0,99, у=0,18-0,01 и концентрацией донорной примеси (4-9)⋅10¹⁷ ат/см³, эмиттерного слоя Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y р-типа проводимости с х=0,8-0,99, у=0,18-0,01, широкозонного оптического окна GaSb р-типа проводимости, сплошного тыльного металлического контакта и полоскового фронтального металлического контакта, при этом базовый слой и широкозонное окно выращивают жидкофазной эпитаксией из сурьмянистых растворителей в изотермическом режиме при температуре (595-605)°С с пересыщением расплавов на (4-9)°С. Новым в способе является формирование эмиттерного слоя p-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y с концентрацией акцепторной примеси (1-5)⋅10¹⁹ ат/см³ и толщиной (0,20-0,35) мкм локальной диффузией цинка из газовой фазы через защитную диэлектрическую маску по периметру фотоэлектрического преобразователя с одновременным легированием широкозонного окна GaSb до концентрации. акцепторной примеси (1⋅10¹⁹-3⋅10²⁰) ат/см³, а также постростовое уменьшение толщины широкозонного окна до (0,1-0,2) мкм на фоточувствительной поверхности селективным анодным окислением через маску из фоторезиста при сохранении толщины подконтактных областей.

Важным преимуществом настоящего способа является локальный p-n-переход и переменный рельеф активной области. Малая толщина окна на фоточувствительной поверхности при ее сохранении под контактами обеспечивает высокие значения спектральной чувствительности при снижении опасности проплавления металла в процессе вжигания. Локальность р-n-перехода снижает количество утечек. При этом диффузионное легирование эмиттера создает градиент концентрации и, следовательно, тянущее электрическое поле, которое способствует разделению носителей заряда вблизи p-n-перехода. Кроме того, легирование цинком предельно повышает концентрацию носителей заряда в эмиттерном p-GaInAsSb и широкозонном p-GaSb-слоях, что снижает последовательное и контактное сопротивления и упрощает формирование фронтальных контактов.

Состав Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y, охватывающий диапазон 0,8-0,99 и у=0,18-0,01, задается длиной волны падающего инфракрасного излучения (теплового, лазерного или солнечного) и согласованием периода решетки с используемой подложкой.

Последовательный жидкофазный рост базового слоя n-GaInAsSb и широкозонного слоя p-GaSb проводят из растворов-расплавов на основе Sb в изотермическом режиме методом ступенчатого охлаждения при рекомендуемой температуре (595-605)°С и пересыщении жидкой фазы на (4-9)°С. На выбор температуры влияет наличие области несмешиваемости, а также требование к воспроизводимости параметров структур и, следовательно, умеренным скоростям роста слоев. Переохлаждение свыше 10°С будет приводить к спонтанной кристаллизации в жидкой фазе и, следовательно, к изменению состава осаждаемого слоя. Гомогенизацию расплава осуществляют при температуре 650°С и длительности выдержки менее часа или увеличении температуры до 670°С (предельное значение) и выдержке менее 30 мин. Сокращение длительности гомогенизации нежелательно из-за малой растворимости мышьяка. Увеличение длительности выдержки при высокой температуре, близкой к температуре плавления, ухудшает поверхность подложки.

Базовый слой n-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y формируют в диапазоне концентраций донорной примеси (4-9)⋅10¹⁷ ат/см³, например, с использованием теллура. При n<4-10¹⁷ ат/см³ увеличивается вероятность образования твердого раствора р-типа. Сильное легирование слоя ведет к росту омических потерь за счет перекомпенсации при диффузии. Для управляемого и воспроизводимого процесса рекомендовано введение теллура в расплав в виде соединений, например, PbTe, SnTe и др., что облегчает его дозирование.

Толщина базового слоя составляет 2-5 мкм. Минимальное значение обусловлено необходимостью заращивания дефектов подложки и формирования диффузионного p-n-перехода перекомпенсацией части n-области GaInAsSb. Верхний предел по толщине (5 мкм) связан с возможным истощением жидкой фазы по мере роста толстых слоев из ограниченного объема и, следовательно, с возможным изменением состава твердого раствора.

Жидкофазный рост широкозонного окна осуществляют протягиванием слайдера с подложкой под расплавом. Толщина слоя составляет при этом не более 0,5 мкм (зависит от задаваемой температуры, пересыщения расплава и скорости движения слайдера). Жидкофазное осаждение широкозонного окна можно проводить без дополнительного легирования акцепторной примесью в процессе роста (слой легируется за счет последующей диффузии).

Рекомендуется применение подложек GaSb с ориентацией (100) и легированием более 4⋅10¹⁷ ат/см³. Применение сильнолегированной подложки способствует уменьшению сопротивления тыльного контакта. Стандарт подложек «epi-ready» позволяет исключить стадию обезжиривания и химического травления перед началом эпитаксиального роста.

Диффузию из газовой фазы для образования p-n-перехода проводят в квазизамкнутой графитовой лодке в атмосфере водорода по однотемпературному методу (источник и подложка при равной температуре) в интервале (450-550)°С. Источником служит Zn или Zn+Sb (активное испарение цинка начинается при температуре выше 350°С). Диффузию проводят локально через защитную диэлектрическую маску, например, Si₃N₄ или SiO₂ по периметру преобразователя. Рамку создают с использованием фотолитографии.

Глубина диффузии должна превышать толщину широкозонного оптического окна и формировать мелкий p-n-переход в InGaAsSb. Прецизионное утонение широкозонного окна до (0,1-0,2) мкм осуществляют на свободной от контактной сетки поверхности через маску задубленного фоторезиста электролитическим окислением структуры и последующим удалением окисленного слоя в избирательном травителе (с сохранением толщины p-GaSb в закрытых маской подконтактных областях). Окисление можно проводить в 3%-ном водном растворе винной кислоты и этиленглюколя (в пропорции 1:2), в который для получения рН=6 добавляется NH₄OH. Усредненная постоянная анодного окисления для GaSb, определяющая глубину удаляемого слоя, в этом случае составляет 1,9 нм/В. Указанная постоянная окисления определена экспериментально с использованием профилометра на основании серии измерений приращения анодного оксида по мере подаваемого напряжения. Для сохранности фоторезиста и равномерного, без поверхностных явлений, окисления рекомендовано анодное напряжение менее 100 В.

Удаление паразитного (образовавшегося в результате диффузии) р-слоя с тыльной поверхности подложки проводят шлифовкой или травлением при защите лицевой стороны структуры химически-стойким лаком или фоторезистом. Шлифовка предпочтительнее травления, поскольку создает развитую, а не зеркальную поверхность, что способствует адгезии тыльного контакта.

Просветляющее покрытие наносят вариативно на этапе постростовой обработки. Могут использоваться Si₃N₄, ZnS, ZnS-MgF₂, TiO₂, Ta₂O₅, TiO₂/SiO₂ и другие пленки или многослойные покрытия, толщина которых оптимизирована под минимальное отражение в требуемом диапазоне длин волн.

Настоящий способ поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 схематично показан вид сверху на фотоэлектрический преобразователь с возможной конфигурацией контактной сетки;

на фиг. 2 приведен вид сбоку в разрезе по А-А фотоэлектрического преобразователя, показанного на фиг. 1 и изготовленного настоящим способом;

на фиг. 3. представлены профили распределения цинка и мышьяка в фотоэлементной структуре, полученной настоящим способом до этапа утонения широкозонного окна по режимам примера 1;

на фиг. 4 показан внешний квантовый выход преобразователя, изготовленного настоящим способом по режимам примера 1.

На фиг. 5 показана спектральная чувствительность преобразователя, изготовленного настоящим способом по режимам примера 2.

Фотоэлектрический преобразователь (см. фиг. 1 - фиг. 2) содержит подложку 1 из n-GaSb [4⋅10¹⁷-10¹⁹ ат/см³, ориентации (100)], сформированный жидкофазной эпитаксией при постоянной температуре базовый слой 2 из n-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y с составом х=0,8-0,99, у=0,18-0,01, концентрацией легирующей примеси n=(4-9)⋅10¹⁷ ат/см³ и толщиной (2-5) мкм, а также широкозонное оптическое окно 3 из GaSb, например, нелегированное толщиной менее 0,5 мкм. Локальный р-n-переход 4 создают диффузией цинка из газовой через защитную диэлектрическую маску 5, а его ступенчатый профиль - прецизионным утонением структуры через маску из фоторезиста с использованием анодного окисления и последующего травления окисленного слоя. Способ изготовления фотопреобразователя предусматривает удаление паразитного p-n-перехода с тыльной стороны подложки (не показан на фиг.2), осаждение тыльного омического контакта 6 и фронтального омического контакта 7, вытравливание разделительной мезы 8 и нанесение антиотражающего покрытия 9.

Пример 1. Был изготовлен фотопреобразователь теплового излучения для низкотемпературных термофотоэлектрических систем. Подложку перед эпитаксией обезжиривали этиловым спиртом и травили в течение 1-2 минут в полирующем травителе состава Н₂О:Н₂О₂:HF:40%-ный раствор винной кислоты (объемные соотношения - 25:22:1.5:25). Базовый слой n-Ga_0.84In_0.16As_0.14Sb_0.86 (Eg=0.56 эВ, n=4⋅10¹⁷ ат/см^-3) и широкозонное оптическое окно p-GaSb (нелегированный слой) выращивали на монокристаллической подложке n-GaSb [Те, 5⋅10¹⁷ ат/см^-3, ориентации (100)] жидкофазной эпитаксией в изотермическом режиме. Кристаллизацию слоев проводили при 600°С в атмосфере водорода в графитовой кассете слайдерного типа из сурьмянистых растворов-расплавов. Температура и время гомогенизации - 650°С и 55 мин, соответственно. При переохлаждении расплавов относительно температуры ликвидуса ~ 5°С за 60 с осажден базовый слой толщиной ~2,3 мкм. Толщина широкозонного оптического окна, сформированного методом слайдирования (т.е. протягивания подложки под расплавом), составила 0,35 мкм. С использованием плазмохимического осаждения при пониженном давлении формировали маску из Si₃N₄, фотолитографией вскрыли окна под фоточувствительную поверхность преобразователя. Диффузию цинка из газовой фазы для формирования эмиттерного слоя p-Ga_0.84In_0.16As_0.14Sb_0.86 проводили в графитовой кассете пенального типа в атмосфере водорода. Выдержкой при температуре 470°С в течение 60 минут формировали p-n-переход глубиной 0,6 мкм (от поверхности). Профиль распределения цинка, измеренный вторичной ионной масс-спектрометрией, подтверждает малую глубину залегания p-n-перехода (фиг. 3), а профиль мышьяка - толщину окна менее 0,5 мкм (у=о) и постоянство состава GaInAsSb. Концентрация цинка в эмиттерном слое со стороны фронтальной поверхности составляла р=5⋅10¹⁹ ат/см³ (фиг. 3). По завершении диффузии с использованием фотолитографии формировали маску из задубленного фоторезиста с окнами вне контактов. Проводили прецизионное травление не защищенной маской поверхности p-GaSb последовательным окислением структуры на 50 В и удалением оксида в разбавленной водой соляной кислоте (в соотношении 1:1) в течение нескольких секунд. Операции повторяли трижды, удаляя по 0,1 мкм (константа окисления GaSb составляет ~2 нм/В) до толщины 0,05 мкм. Таким образом, глубина p-n-перехода составляла от поверхности 0,3 и 0,6 мкм (вне и под металлизацией, соответственно). После снятия маски из фоторезиста шлифовкой удаляли паразитный р-n переход с тыльной стороны подложки (лицевую сторону структуры закрывали химически стойким лаком). Тыльный омический контакт создавали последовательным напылением сплава Au(Ge), слоев Ni и Au. Отжиг тыльного контакта проводили в атмосфере водорода при температуре 220°С. Фронтальный омический контакт создавали последовательным нанесением Cr и Au. Отжиг осажденного фронтального омического контакта проводили в атмосфере водорода при температуре (170-200)°С. Усиление фронтальной и тыльной металлизации до толщины 2 мкм проводили гальваническим осаждением металлических пленок (через маску из фоторезиста на лицевой поверхности и открытом тыльном контакте). Двухслойное антиотражающее покрытие формировали на основе сульфида цинка ZnS и дифторида магния MgF₂. В широком диапазоне длин волн 940-1760 нм преобразователь характеризовался внешним квантовым выходом более 80% (фиг. 4).

Пример 2. При изготовлении фотоэлектрического преобразователя на подложке n-GaSb (1⋅10¹⁸ ат/см^-3) стандарта «epi-ready» методом жидкофазной эпитаксии из обогащенных сурьмой расплавов кристаллизовали базовый слой n-Ga_0.84In_0.16As_0.14Sb_0.86 и окно p-GaSb. При переохлаждении относительно температуры ликвидуса ~ 5°С и времени роста 90 с толщина базового слоя составила 2,6 мкм. Осажденное методом слайдирования широкозонное оптическое окно имело толщину 0,4 мкм (пересыщение раствора-расплава Ga-Sb - 5°С). Температура и время гомогенизации составляли, соответственно, 670°С и 30 мин. Тыльный р-n переход удаляли химическим травлением в полирующем травителе состава Н₂О:Н₂О₂:НР:40%-ный раствор винной кислоты (объемные соотношения - 25:22:1.5:25). Поверх широкозонного окна GaSb с использованием фотолитографии и пиролитического разложения моносиланов формировали маску из SiO₂. Эмиттерный слой p- Ga_0.84In_0.16As_0.14Sb_0.86 создавали диффузией из газовой фазы (источник Zn+Sb) при температуре 470°С. Процесс проводили в течение 60 минут с формированием p-n-перехода на глубине 0,6 мкм от поверхности структуры. Концентрации цинка в эмиттерном слое со стороны фронтальной поверхности составляла р=5⋅10¹⁹ ат/см³. Не защищенную маской из задубленного фоторезиста поверхность окисляли на 75 В. Оксид удаляли травлением в течение нескольких секунд в водном растворе плавиковой кислоты и фторида аммония NH₄F - HF- H₂O: 30 гр - 9 мл - 60 мл. Операции повторяли дважды, стравливая 0.3 мкм. Таким образом, глубина p-n-перехода составляла в итоге 0,3 мкм на фоточувствительной поверхности и 0,6 мкм под металлизацией. По торцам чипа p-n-переход отсутствовал. Тыльным и фронтальным контактом служили вожженные пленки Au-Ni-Au и Ti-Pt-Au, соответственно. Просветляющее покрытие - ZnS/MgF₂. Спектральная чувствительность фотоэлектрического преобразователя показана на фиг. 5. В частности, для длины волны лазерного излучения 1900 нм ее значение составляет 1.17 А/Вт, для λ=1920-2000 нм - 1,18 А/Вт.

Изобретение относится к способам изготовления полупроводниковых приборов на основе соединений A_IIIB_V, способных эффективно преобразовывать падающее излучение высокой плотности. Способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb включает осаждение на подложке n-GaSb в изотермическом режиме жидкофазной эпитаксии слоев n-GaInAsSb и p-GaSb с толщинами, соответственно, 2-5 мкм и не более 0,5 мкм. Формирование эмиттерного слоя p-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y с концентрацией акцепторной примеси (1-5)⋅10¹⁹ат/см³ и толщиной 0,20-0,35 мкм осуществляют локальной диффузией цинка из газовой фазы через защитную диэлектрическую маску по периметру фотоэлектрического преобразователя с одновременным легированием широкозонного окна GaSb до концентрации акцепторной примеси 1⋅10¹⁹-3⋅10²⁰ ат/см³, а также постростовое уменьшение толщины широкозонного окна до 0,1-0,2 мкм на фоточувствительной поверхности селективным анодным окислением через маску из фоторезиста при сохранении толщины подконтактных областей. Состав Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y, охватывающий диапазон х=0,8-0,99, у=0,18-0,01, задается длиной волны падающего инфракрасного излучения. Способ позволяет улучшить рабочие характеристики фотоэлектрического преобразователя и снизить уровень утечек. 5 ил.

Способ изготовления фотоэлектрического преобразователя на основе GaInAsSb, включающий формирование на подложке GaSb n-типа проводимости базового слоя n-типа проводимости Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y с х=0,8-0,99, у=0,18-0,01 и концентрацией донорной примеси (4-9)⋅10¹⁷ ат/см³, эмиттерного слоя Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y р-типа проводимости с х=0,8-0,99, у=0,18-0,01, широкозонного оптического окна GaSb р-типа проводимости, сплошного тыльного металлического контакта и полоскового фронтального металлического контакта, при этом базовый слой и широкозонное окно выращивают жидкофазной эпитаксией из сурьмянистых растворителей в изотермическом режиме при температуре 595-605°С с пересыщением расплавов на 4-9°С, отличающийся тем, что выполняют формирование эмиттерного слоя p-Ga_xIn_1-xAs_ySb_1-y с концентрацией акцепторной примеси (1-5)⋅10¹⁹ ат/см³ и толщиной 0,20-0,35 мкм локальной диффузией цинка из газовой фазы через защитную диэлектрическую маску по периметру фотоэлектрического преобразователя с одновременным легированием широкозонного окна GaSb до концентрации акцепторной примеси 1⋅10¹⁹-3⋅10²⁰ ат/см³, а на этапе построста проводят уменьшение толщины широкозонного окна до 0,1-0,2 мкм на фоточувствительной поверхности селективным анодным окислением через маску из фоторезиста при сохранении толщины подконтактных областей.