Главная – Журналы – Автометрия 2017 номер 2

Показана возможность создания высоковольтного волноводного фотодетектора, составленного из диодов Шоттки, на структуре Au/Ge-Si с квантовыми точками Ge, псевдоморфными к кремниевой матрице, обеспечивающая существенное увеличение внешнего квантового выхода и напряжения холостого хода. На таком фотодетекторе продемонстрировано значительное увеличение и расширение фоточувствительности вплоть до λ = 2,1 мкм, что совпадает с основным диапазоном излучения чёрного (серого) тела при практически используемых в термофотогенераторах температурах эмиттеров 1200-1700 ºС. Необходимым условием получения такого состояния ансамбля квантовых точек Ge молекулярно-лучевой эпитаксией является низкая температура роста (250-300 ºC). Установлено, что ниже края поглощения Si фотоответ на рассматриваемых фотодетекторах определяется двумя основными механизмами: поглощением на ансамбле квантовых точек Ge и эмиссией Фаулера. Анализ спектров комбинационного рассеяния на оптических фононах структур Ge-Si показал, что величина квантовой эффективности фотодетекторов на их основе в первом случае обусловливается степенью неоднородной релаксации напряжений в массиве квантовых точек Ge. Фотоответ, связанный именно с квантовыми точками Ge, проявляется на диодах Шоттки со сверхтонким промежуточным окисным слоем SiO₂, который устраняет второй механизм. При дальнейшей разработке предложенная архитектура фотодетектора с псевдоморфными квантовыми точками Ge может быть использована как для портативных термофотогенераторов, так и для волоконно-оптических систем передачи информации на длинах волн, отвечающих основным телекоммуникационным стандартам (λ= 0,85, 1,3 и 1,55 мкм), на основе кремниевой технологии.