中波PIN结构碲镉汞雪崩器件变温特性的数值模拟研究
投稿时间:2020-11-04  修订日期:2021-09-03  点此下载全文
引用本文:沈川,杨辽,郭慧君,杨丹,陈路,何力.中波PIN结构碲镉汞雪崩器件变温特性的数值模拟研究[J].红外与毫米波学报,2021,40(5):576~581].SHEN Chuan,YANG Liao,GUO Hui-Jun,YANG Dan,CHEN Lu,HE Li.Numerical simulation of high-operating-temperature MWIR HgCdTe APD detectors[J].J.Infrared Millim.Waves,2021,40(5):576~581.]
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作者单位E-mail
沈川 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室上海 200083 shenchuan@mail.sitp.ac.cn 
杨辽 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室上海 200083  
郭慧君 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室上海 200083  
杨丹 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室上海 200083  
陈路 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室上海 200083
国科大杭州高等研究院浙江 杭州 310024 
chenlu@mail.sitp.ac.cn 
何力 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室上海 200083  
基金项目:中国科学院青年创新促进会项目
中文摘要:本文对中波HgCdTe APD进行二维数值模拟,通过与实验结果的对比获得80K下PIN结构的APD器件参数。对不同工作温度下的APD器件暗电流机制进行了研究,发现在高工作温度下,影响暗电流的主要是SRH(小偏压)和雪崩机制(大偏压)。对在高工作温度情况下各层参数的变化引起器件性能的变化进行了研究,对不同层厚度、掺杂浓度对器件性能的影响进行了相应理论计算,并对计算结果进行相应的对比研究,获得了理论上最优化的HgCdTe APD高温器件结构,为后续高工作温度的APD器件的研发提供重要参考。
中文关键词:HgCdTe  APD结构  数值模拟  高工作温度
 
Numerical simulation of high-operating-temperature MWIR HgCdTe APD detectors
Abstract:In this paper, 2-D numerical simulation was used to simulate the structure of MWIR HgCdTe APD, and the structural parameters of APD devices at 80K were obtained by comparing with the experimental results. At the same time, the influence of dark current mechanism on APD devices at different operating temperatures was studied. The performance of APD devices with the change of each parameter under the condition of high operating temperature was studied. We proposed the optimal HgCdTe APD structure for achieving high performance at 150K. The structure provides an important reference for the subsequent development of APD devices with high operating temperature.
keywords:HgCdTe  APD  numerical simulation  Chigh operating temperature HOT
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《红外与毫米波学报》编辑部