Solar-blind MSM-photodetectors based on Al x Ga1-x N heterostructures

Abstract

Solar-blind MSM photodetectors based on the AlGaN heterostructures have been fabricated and investigated. The influence of material properties on device parameters is discussed. Effect of different buffer layers on the detector performances has been examined. Detectors exhibit low dark currents and high sensitivity within the range of 250-290 nm. Effect of optical excitation energy on GaN-based MSM-detector performance is analyzed and discussed. At high excitation level the detector speed of response is limited by the field screening caused by the space-charge of the holes. The impulse response of GaN-based MSM-detector is compared favorably with GaAs MSM-device.

Deep-ultraviolet integrated photonic and optoelectronic devices: A prospect of the hybridization of group III–nitrides, III–oxides, and two-dimensional materials

“…Since then, various types of Al x Ga 1−x N-based PDs, particularly for photon detection in the solar-blind region (i.e., 230 to 280 nm), such as Schottky-type PDs [479][480][481] , metal-semiconductor-metal (MSM) PDs [482][483][484][485][486] , HEMTs [487] , and p-i-n heterojunction PDs [488][489][490][491] , have been demonstrated. Among these, MSM-based PDs attract noteworthy attention, owing to their ease of fabrication, low stray capacitances, and high switching speed for monolithic integration on photonic circuits [480,492,493] . Another notable advantage of MSM-based PDs is that p-type doping of Al x Ga 1−x N is not necessary, putting it in dominance when compared to p-i-n structured PDs.…”

МПМ детектор видимого диапазона длин волн на сверхрешетке ZnSe/ZnTe второго типа

“…В качестве базовой структуры для исследова-ний были выбраны поверхностно-барьерные планар-ные диоды на основе выпрямляющего контакта в системе металл−полупроводник−металл (МПМ ди-од) [8][9][10]. МПМ детекторы изготовлены на сверхре-шетке ZnSe/ZnTe, структура и толщины слоев которой приведены на pис.…”

“…В результате реализованный МПМ детектор на основе сверхрешетки ZnSe/ZnTe обладает низкими темновыми токами даже при больших напряжениях смещения. Темновой ток составляет 10 −12 А при напряжении смещения 40 В, т. е. более чем на два порядка величины меньше по сравнению с МПМ детекторами на AlGaN при почти той же геометрии контактов [9] и сравнимо с темновыми токами МПМ диодов на основе низкоразмерной гетероструктуры ZnCdS/ZnMgS/GaP [10].…”