Metal–semiconductor–metal detectors ZnS/GaP for the ultraviolet and visible part of the spectrum with electrically tunable spectral photosensitivity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

High-quality ZnS epitaxial layers grown on GaP semiconductor substrates by MOCVD method. Photodetectors of the visible and UV parts of the spectrum based on new interdigitated Schottky barrier metal–semiconductor–metal (MSM) contacts to semiconductor structure ZnS/GaP. The detectors exhibit low dark current values. The dependence of the characteristics of the spectral response of detectors on voltage has been established offsets. It was found that the long-wavelength response boundary of ZnS/GaP MSM detectors can shift from 355 to 450 nm when the bias voltage changes from 10 to 30 V. At the maximum photosensitivity wavelength of 450 nm, the ampere-watt sensitivity of the detector was 0.3 A/W at a bias voltage of 60 V, and the quantum efficiency was 82%.

About the authors

S. V. Averin

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Email: sva278@ire216.msk.su
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

V. A. Zhitov

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Email: sva278@ire216.msk.su
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

L. Yu. Zakharov

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Email: sva278@ire216.msk.su
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

V. M. Kotov

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Email: sva278@ire216.msk.su
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

M. P. Temiryazeva

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Author for correspondence.
Email: sva278@ire216.msk.su
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

References

  1. Lin C., Lu Y., Tian Y. et al. // Opt. Express. 2019. V. 27. № 21. P. 29962.
  2. Monroy E., Omnes F., Calle F. // Semicond. Sci. Technol. 2003. V. 18. № 4. P. R33.
  3. Бланк Т.Б., Гольдберг Ю.А. // Физика и техника полупроводников. 2003. Т. 37. № 9. С. 1025.
  4. Qin Z., Song D., Xu Zh. et al. // Organic Electron. 2020. V. 76. Article No. 105417.
  5. Vigue F., Tournie E., Faurie J.-P. // Electron. Lett. 2000. V. 36. № 4. P. 352.
  6. Monroy E., Vigue F., Calle F. et al. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. № 17. P. 2761.
  7. Vigue F., Tournie E., Faurie J.-P. // IEEE J. Quant. Electron. 2001. V. 37. № 9. P. 1146.
  8. Chen W.-R., Meen T.-H., Cheng Y.-Ch. // IEEE Electron Device Lett. 2006. V. 27. № 25. P. 347.
  9. Qin Z., Song D., Xu Zh. et al. // Organic Electron. 2020. V. 76. P. 105417.
  10. Синицкая О.А., Шубина К.Ю., Мохов Д.В. и др. // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2022. Т. 15. № 3.3. С. 157.
  11. Soole J.B.D., Schumaher H. // IEEE J. Quantum Electron. 1991. V. 27. № 3. P. 737.
  12. Аверин С.В., Гуляев Ю.В., Дмитриев М.Д. и др. // Квантов. электроника. 1996. Т. 23. № 3. С. 284.
  13. Аверин С.В., Кузнецов П.И., Житов В.А. и др. // Физика и техника полупроводников. 2015. Т. 49. № 11. С. 1441.
  14. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. M.: Мир, 1981. С. 379.
  15. Aspnes D.E., Studna A.A. // Phys. Rev. B. 1983. V. 27. № 2. P. 985.
  16. Averine S.V., Chan Y.C., Lam Y.L. // Solid State Electron. 2001. V. 45. № 3. P. 441.
  17. Аверин С.В., Кузнецов П.И., Алкеев Н.В. // Журн. технич. физики. 2009. Т. 79. № 10. С. 89.
  18. Averin S.V., Kuznetzov P.I., Zhitov V.A. et al. // Solid State Electron. 2015. V. 114. P. 135.
  19. Averin S.V., Sachot R. // Solid State Electron. 2000. V. 44. № 9. P. 1627.
  20. Lee I.-H. // Phys. Status Solidi A. 2002. V. 192. № 1. P. R4.
  21. Kim D.-W., Chea K.-S., Park Y.-J. et al. // Phys. Status Solidi. 2004. V. A201. P. 2686.
  22. Liu K.W., Ma J.G., Zhang J.Y. et al. // Solid State Electron. 2007. V. 51. № 5. P. 757.
  23. Janow N.N., Yam F.K., Thahab S.M. et al. // Current Appl. Phys. 2010. V. 10. P. 1452.
  24. Chang S.J., Su Y.K., Chen W.R. et al. // IEEE Photonics Technol. Lett. 2002. V.14. № 2. P. 188.
  25. Yan Z., Jinglan S., Nili W. et al. // J. Semiconductors. 2010. V. 31. № 12. P. 124015.
  26. Zhang Z., Wenckstern H., Schmidt M., Grundmann M. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. № 8. P. 083502.
  27. Rhoderick E.H., Williams R.H. Metal-Semiconductor Contacts: Oxford: Univ. Press, 1988.
  28. So I.K., Ma H., Zhang Z.Q., Wong G.K.L. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. № 9. P. 1098.
  29. Sou I.K., Wu M.C.W., Sun T. et al. // J. Electronic Mater. 2001. V. 30. № 6. P. 673.
  30. Lin T.K., Chang S.J., Su Y.K. et al. // Mater. Sci. Engineering B. 2005. V. 119. № 2. P. 202.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (312KB)
3.

Download (86KB)
4.

Download (113KB)
5.

Download (267KB)
6.

Download (59KB)
7.

Download (222KB)

Copyright (c) 2023 С.В. Аверин, В.А. Житов, Л.Ю. Захаров, В.М. Котов, М.П. Темирязева

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».