Спектральные зависимости коэффициентов поглощения полупроводников

ЗАДАНИЕФР

Рассчитать спектральную зависимость квантовой эффективности и параметры (токовую чувствительность и удельную обнаружительную способность) ФР

Исходные данные:

· температура детектора – см. таблицу;

· материал (см. таблицу)

· Толщину ФР выбрать самостоятельно, опираясь на литературные данные и/или пояснить заданную величину в письменном виде;

· τ_p=0,1; 1; 10, 100, 1000мкс;

· эффективная площадь А=1x1 см²;

· скорость поверхностной рекомбинации на освещаемой и тыльной поверхности

s=10², 10³, 10⁴ см/с;

· спектральную зависимость коэффициента поглощения взять у преподавателя;

· спектральное распределение излучения считать близким к излучению АЧТ, температура АЧТ выбрать в соответствии с ожидаемой величиной ФРа.

Рассчитать:

· R_т;

· τ_эфф(s) в случае равномерного поглощения и поглощения в приповерхностном слое;

Рассчитать и построить:

· темновую и световую ВАХ U_см= (0…-10) В; (0…10) В

· распределение избыточной концентрации носителей по глубине в случае равномерного поглощения и поглощения в приповерхностном слое;

· спектральную зависимость токовой чувствительности;

· зависимость D*(U_см), в зависимости от разных типов шума;

ЗАДАНИЕ ФД

Рассчитать спектральную зависимость квантовой эффективности и параметры (токовую чувствительность и удельную обнаружительную способность) фотодиода

Исходные данные:

· температура детектора – см. таблицу;

· освещаемый слой р-типа, N_a=10¹⁸cм^-3; толщину выбрать оптимальную (пояснить выбор);

· тыльный слой n-типа, N_d=10¹⁵cм^-3; толщина 100 мкм;

· τ_p=0,1; 1; 10 мкс;

· τ_n=0,1; 1; 10 мкс;

· площадь перехода А=500х500 мкм²;

· скорость поверхностной рекомбинации на тыльной поверхности s=∞;

· скорость поверхностной рекомбинации на освещаемой поверхности

s=10², 10³, 10⁴ см/с;

· спектральное распределение излучения считать близким к излучению АЧТ, температура АЧТ использовать из расчета ФРа;

Считая, что переход резкий, задача одномерная и условия стационарные:

· рассчитать ток насыщения, ток генерации и фототок, при этом учитывать поглощение и движение носителей в n- р-областях и ОПЗ;

· рассчитать R_посл как сопротивление освещаемой и тыльной поверхности;

· рассчитать и построить ВАХ без и с учетом R_посл;

· рассчитать и построить спектральную зависимость чувствительности;

· и построить темновую и световую ВАХ U_см= (0…-20) (0…2) В;

· и построить распределение избыточной концентрации носителей по глубине в n- р-областях;

· и построить спектральную зависимость токовой чувствительности в n- р-областях и интегральную;

· и построить зависимость D*(U_см).

Спектральные зависимости коэффициентов поглощения полупроводников

n-InAs А – n=3,6 1016cм-3, В- n=6 1017cм-3,С n=3,8 1018cм-3	Край поглощения GaAs при Tк Точки – экспериментальные данные, пунктир – теоретическая кривая

Край поглощения GaР при Tк 1 - экспериментальные значения α, 2 - экспериментальные значения αhν, 3 – теоретическая кривая	Край поглощенияInSb Кружочки – 298 К, треугольники 90 К, квадраты 5 К

Ge, Si, GaAsдля 77 и 300 К	Ge
Коэффициент поглощения в халькогенидах свинца в зависимости от энергии фотона вблизи края собственного поглощения при Т=300 К

Примечание:

1. Номер задание по журналу;

2. Все расчеты делаются в одном (!) маткад файле;

3. Оформление курсового проекта делается в Word файле, графики в специальных приложениях (origin, grapher и т.п.);

4. При сдаче проекта прикладываются электронная версия всех файлов;

5. Задание может быть скорректировано совместно с преподавателем.