一种新型的光敏变容管的研究.PDF

　第 20 卷第 6 期　　　　　　　　半　导　体　学　报　　　　　　　　 . 20, . 6　 V o l N o 　1999 年 6 月　　　　　　 　　　　　　 , 1999　 CH IN ESE JOU RNAL O F SEM ICONDU CTOR S June 一种新型的光敏变容管的研究 陈　杰 (杭州应用工程技术学院电机系　杭州　310012) 摘要　 本文提出了一种特种光敏器件——光敏变容器, 它不但是一种压控电容器, 而且还是 ( ) 一种光致变容器. 样管采用高阻 型硅 = 12000 · 单晶材料制成, 在激光辐射下, 测出 P cm 样管在光照前后的 特性曲线, 样管的电容在光照前后有大的变化, 样管与红外发光二极 C V ( 管对顶封装时, 样管在红外光照射前后电容相对变化率可达 351%. 而用低阻 型硅 = 4 P · ) 制成的样管, 在同样条件下, 电容量几乎不变, 这为光电探测和光电子集成提供了新思 cm 路. PACC: 4280, 7280, 7240 1　引言 硅是微电子器件的主要材料, 它具有其它半导体材料无可比拟的优越性, 它作为制作平 面光敏器件重要的基底材料而被广泛使用, 主要原因是它具有良好的热传导性、价格便宜、 化学稳定性好和机械强度高等优点. 它作为制作光探测器的材料, 也易于实现同微电子线路 [ 1 ] 单片集成. 特别是在超大规模集成电路系统引入光互联技术的观点被提出以后 , 硅基集成 光学技术和硅基光电子技术更引起人们的关注. 提高集成电路性能的一个方向是将传播速 度更快, 信息容量更大的光引进集成电路, 形成光电集成. 如果能用光互联代替目前所采用 的电互联, 则将大大改善集成电路的性能, 提高计算机的速度. 以往人们在低阻硅衬底上进行了大量的研究, 文献[ 2 ]报道了金属半导体接触的光电 容, PN 结光电容以及M O S 电容在光照下最小电容的改变, 这些电容量在光照前后的改变 量都不大. 随着硅材料提纯和生长技术的进步, 特别是高纯度硅烷气提纯技术的完成, 区熔 ( 11 12 - 3 ) 高阻硅单晶纯度正在不断提高, 如何利用高纯硅中杂质浓度很低 约 10 ～ 10 cm 和十 分敏感的光电效应制成特种光敏器件, 这是值得探讨的. ( ) 我们在高阻 型硅 = 12000 · 单晶材料上制作了光敏变容管, 测出样管在激光 P cm 辐射前后的 特性曲线, 并把管芯与红外发光二极管对顶