Влияние γ-облучения на электрофизические параметры p–i–n-фотодиодов

Abstract

Исследовано воздействие γ-излучения 60Со на электрофизические характеристики p–i–n-фотодиодов на основе кремния с вертикальной структурой и охранным кольцом. Приборы изготавливались на кремнии p -типа проводимости ориентации (100) с ρ = 1000 Ом·см, выращенном методом бестигельной зонной плавки. Установлено, что в результате облучения p–i–n -фотодиодов дозой 10 15 квант/см2 обратный ток возрос более, чем на порядок. Форма кривой вольт-амперной характеристики качественно не изменилась ‒ имеют место три области с различной зависимость тока от напряжения, которая во всех случаях удовлетворительно описывается IR ~ (VR)n. Возрастание обратного тока в области I обусловлено образованием в процессе облучения рекомбинационных центров радиационного происхождения. В области II, связанной с остаточными технологическими дефектами, значение n изменяется от 2 до 4,4. Вероятно, в процессе облучения остаточные дефекты «оделись в шубу» из радиационных дефектов. Область III, связанная с остаточными дефектами, также претерпела существенные изменения, величина n возрастает от 0,8 до 2,2. Измерением вольт-фарадных характеристик установлено, что область обеднения при напряжениях смещения менее 1 В увеличилась, а при напряжениях свыше 1 В – уменьшилась. Это обусловлено изменением контактной разности потенциалов при облучении вследствие компенсации радиационными дефектами i-области