Разработка технологического процесса производства быстродействующего кремниевого фотодиода для длин волн 1,31 мкм и 1,55 мкм

Неравновесные технологии - такие, как ионная имплантация и импульсное лазерное легирование – сыграли значительную роль в развитии Si-микроэлектроники за счет возможности достижения требуемых высоких концентраций примеси с низкой растворимостью, что невозможно при использовании классических стационарных методов, например, термодиффузии. Кроме того, эти технологии зачастую сопровождаются образованием радиационно-наведенных дефектов, приводящих к значительному увеличению вероятности безызлучательной рекомбинации носителей зарядов и ухудшающих транспортные характеристики, что недопустимо для эффективной работы быстродействующих фотодиодов (при требуемых мин. – 0,1 ГГц; макс. – 10 ГГц и более). Поэтому необходима дополнительная термическая обработка для восстановления кристалличности материала и активации легирующих примесей. В связи с этим в основе разработки быстродействующего фотодиода находятся принципы внутризонного поглощения кремния с применением методов импульсного лазерного сверхлегирования такими примесями, как аргон (донорный уровень: Ec – 0,37 эВ), сера (два донорных уровня: Ec – 0,18 эВ и Ec – 0,37 эВ) и золото (уровни: донорный Ev + 0,34 эВ и акцепторный Ec – 0,55 эВ). На основании результатов экспериментальных и теоретических работ будет предложена конструкция быстродействующего Si фотодетектора, отвечающая техническому заданию.