周　涛，吴志颖，吴元庆，路春希

(渤海大学新能源学院，锦州　121000)



光照区域结构参数对硅光电晶体管性能的影响

周涛，吴志颖，吴元庆，路春希

(渤海大学新能源学院，锦州121000)

利用Silvaco-TCAD半导体器件仿真软件，全面系统地分析了光照区域结构参数对硅NPN型红外光电晶体管光电转换特性的影响。仿真结果表明：厚度为240nm/130nm的SiO2/Si3N4双层减反射膜在特征波长(λ=0.88μm)处具有最优的光吸收效果和峰值光响应度(RM)；为满足器件对红外波段的有效吸收和响应，外延层厚度应选择为55～60μm；提高外延层电阻率虽可增大集-射击穿电压(BVCEO)，但较高的外延层电阻率同时会降低红外波段光谱响应度；为了获得较高的红外光谱响应度，同时抑制可见光波段的响应，光照区域基区表面浓度应选择为5×1019cm-3，结深应选择为2.5μm。

光电晶体管； 减反射膜； 电阻率； 少子寿命； 掺杂浓度； 光谱响应度

1　引　言

虽然新型化合物半导体材料的出现使得硅基光电晶体管的发展受到一定限制，但硅基光电晶体管仍以光谱响应度高、漏电小、性能稳定可靠、与半导体集成电路工艺兼容、制备成本低等显著优点，广泛应用于光电检测系统、光通信领域等方面，特别是在光电耦合和红外探测领域得到了十分广泛的应用[1,2]。目前，在光电耦合器和红外探测器系统中所使用的光电晶体管基本依赖于进口[3]。因此，从事硅基红外光电晶体管芯片的研究及开发对提高国产光敏器件的市场竞争力具有较大意义。

由于器件仿真技术具有大幅缩短研究周期、显著降低研发成本和获得更多器件内部信息等方面的优势，因此成为器件研发过程中不可或缺的重要技术手段[4,5]。……