Поверхностно-барьерный фотоприемник Советский патент 1977 года по МПК H01L31/04 

(54) ПСЖЕРХНОСТНО-БАРЬЕРНЫЙ ФОТОПРИЕМНИК координаты. Градиент ширины запретной зоны для струк.гуры, изображенной на фиг. 1, вь|бран из условия из условия с Ь а толщина d ЛсмДлина смешения L обусловлена действием алекгрического поля, связанного с градиентом ширины запретной зоны Благодаря выбору такого градиента ши{зд вы запретной зоны и толщины варизонного полупроводника, фотоприемник имеет узкий ЬпектрГфоточувствительности, ограниченный/ с дяинновоявовой сторовы значением минимальной ширины запретной зоны полупроводника а с коротковолновой стороны - значением ширины запретной зоны на расстоянии t от барьерного контакта (фиг, 2). Работа прибора происходит следуктаим образом. Свет падает на широкозонную поверхность полупроводника и поглощается в толще кристалла. При этом генерируются нерав новесные носители заряда. Внутреннее электрическое поле, вызванное градиентом ширины запретной зоны, заставляет эти носител0 смещаться а сторону барьерного контакта, Если длина смещения меньше расстояния от освещаемой поверхности до барьерного контакта, то до барьерного контакта дойдет только та часть носителей тока, которая создана светом, поглощенным в области, простирающейся на расстоянии L от барьерного контакта. Если 1 выбрано равным толщине области генерации неравновесных носителей заряда монохроматическим светом Уо до барьерного контакта дойдут носители, созданные только этим светом. При конструировании фотоприемника на заданную энергию фотонов света, следует выбирать значение Е (5 равным h9g --|--V Е Конструкция селективного поверхностно-барьерного фотоприемника, может быть выполнена на основе варизонного кристалла предназначенного для рабо ты при энергии фотонов света hio - эВ. В качестве металла, создающего барьерный контакт, используется золото. Толщина полупроводника составляет Qsl мм, градинт ширины запретной зоны равен 30 эВ/см аксимальная ширина запретной зоны у осещаемой поверхности составляет 1,8 эВ, Длина смещения неравновесных, осителей тоца при градиенте 30 эВ/см оставляет 3 мкм. Ширина области генерации неравновесных носителей заряда, рассчитанная на основании данных по коэффициенту поглощения света энергией фотона 1,5 эВ, составляет 3 мкм. Прибор имеет узкий Спектр фоточувствительности с энергией макси(Сгума 1,5 эВ, вантовая эффективность его достигает 0,7. Использование изобретения дает возможность изготавливать высокоэффективные селективные фотоприемшпси, работающие в узком диапазоне энергий фотонов падающего света, Формула изобретен, и-я Поверхностно-барьерный фотоприемник на основе полупроводниковой пластины с мо нотонно возрастающей от барьерного контакта в сторону освещаемой поверхности шириной запретной зоны, отли чающийс я тем, что, с целью обеспечения селекгивностн спектра при одновременном увели чении эффективности, градиент ширины запре30HbJvH и толщина пластины d вытнойбравы из условия СМ L-VEgl , см гр ; ширина области генерации для монохроматического света; см смещения; L - длина даффузии неравновесных носителей заряда; прстоянная Больцмана; Т - абсолютная температура.

/

X2

ifX

-

Ф«2./

0U2.2 0