Физико-технологические основы создания фотоприемных устройств на основе полупроводников A3B5

Объектами исследования являются гетероструктуры InGaAlAs и InGaAsP, выращенные на подложках InP, границы раздела данных гетероструктур с диэлектриками и металлами, а также фотоприемные структуры на их основе. Основная цель проекта – разработка конструкции и технологии изготовления кристаллов (чипов) лавинных фотодиодов на основе гетероструктур для аппаратуры волоконно-оптической и космической связи ближнего ИК-диапазона 1.0–1.65 мкм со скоростью передачи данных от 2.5 Гбит/с. За период работы была отработана технология роста InGaAlAs и InGaAsP гетероструктур методом молекулярно-лучевой эпитаксии, а также отработаны и разработаны методики контроля параметров слоев гетероструктур (толщина, состав, концентрация примеси). Разработаны дизайны (слоевые составы) гетероструктур для лавинных фотодиодов различных конструкций (конструкция с меза-структурой, планарная конструкция). Были изучены электрофизические и конструктивные особенности ряда импортных кристаллов лавинных фотодиодов (от 2.5 до 12.5 Гбит/с). Разработаны топологии (дизайны) и комплекты фотошаблонов для изготовления лавинных фотодиодов различных конструкций в соответствии с техническим заданием индустриального (технологического) партнера. Разработаны и апробированы технологические процессы для изготовления кристаллов лавинных фотодиодов различных конструкций. Изучены статические электрофизические характеристики макетных образцов лавинных фотодиодов различных конструкций. Показано, что макетные образцы планарной конструкции с InP слоями лавинного умножения не уступают по характеристикам чувствительности и темновому току зарубежным аналогам. Макетные образцы меза-конструкции с InAlAs слоями лавинного умножения не обеспечивают целевых параметров чувствительности и требуют дальнейшей оптимизации концентрации легирующей примеси в зарядовом слое и толщины слоя лавинного умножения.