Spektral breitbandige Antimonid-Übergitter-Photodetektoren mit Photoleitungsverstärkung

• Antragsteller: Professor Dr. Henning Fouckhardt
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5438389

In dem abgeschlossenen DFG-Projekt (Fo 157/13) konnte die Arbeitsgruppe wellenleitergestützte, spektral sehr breitbandige Antimonid-Übergitter-pn-Photodioden auf GaSb- und InAs-Substrat realisieren, welche - obwohl noch nicht optimiert - selbst bei Raumtemperatur hohe Photoempfindlichkeiten zeigen, die die stark gekühlter Detektoren anderer Gruppen übertreffen und die im Vis/NIR nur mit hohen Photoleitungsverstärkungen (auch ohne Vorspannung) erklärt werden können. Nun soll die Detektivität im MIR-Bereich noch weiter erhöht und dadurch insgesamt spektral homogenisiert werden, durch Verdickung des MIR-absorbierenden InAs(Sb)/Ga(InAs)Sb-Übergitters und Variation z.B. der Einzelschichtdicken im Übergitter. Gleichzeitig soll die Ursache für die hohe Photoleitungsverstärkung ohne Vorspannung geklärt werden, durch schrittweise Veränderung der Zusammensetzung der Quantenfilme (Veränderung ihrer Kopplung) und des Wellenleiterkerns, dessen beiden Teile für die eingebetteten Quantenfilme als Ladungsträger-Barrieren wirken. Die Erkenntnisse sollen zur weiteren Bauelement-Optimierung genutzt werden. Alternativ zu den Photodioden sollen auch entsprechende Photoleiter betrachtet werden. Alle Strukturen werden auf GaSb- und InAs-Substraten molekularstrahlepitaktisch gewachsen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen