热扩散和离子注入制备的高温 PbTe p-n 结的表征
其他凝聚态物理
2009-11-13 v1
摘要
本文描述了本工作中制备的两种高质量 PbTe p-n 结的特性：(1) 通过 In4Te3 气体热扩散制备的结 (TDJ)，以及 (2) 通过离子注入制备的结 (IJ)，包括 In 注入 (In-IJ) 和 Zn 注入 (Zn-IJ)。所呈现的结果证明了这些 PbTe 二极管的高质量。测量了电容-电压和电流-电压特性。测量在约 10 K 至约 180 K 的温度范围内进行。180 K 是二极管仍表现出整流特性的最高温度。该最高工作温度高于任何先前报道的结果。两种二极管类型在 80 K 时的饱和电流密度 J0 约为 10^-5 A/cm^2，而在 180 K 时，TDJ 的 J0 约为 10^-1 A/cm^2，两种离子注入结的 J0 均约为 1 A/cm^2。在 80 K 时，TDJ 的反向电流在约 400 mV 偏压下开始显著增加，而 IJ 则在约 550 mV 偏压下开始显著增加。两种二极管类型在 80 K 时的理想因子 n 约为 1.5-2。C-V 图分析表明，两种二极管类型的结都是线性缓变结。C-V 图分析还可以确定结势垒高度、杂质浓度和浓度梯度以及静态介电常数的温度依赖性。80 K 时的零偏电阻面积乘积 (R0Ae) 为：TDJ 为 850 Ω·cm^2，In-IJ 为 250 Ω·cm^2，Zn-IJ 约为 80 Ω·cm^2；而在 180 K 时，TDJ 的 R0Ae 约为 0.38 Ω·cm^2，IJ 的 R0Ae 约为 0.1 Ω·cm^2。估算的探测率 D* 在 T=140 K 时约为 10^10 cm·Hz^(1/2)/W，主要由背景辐射决定；而在 T=180 K 时，D* 降至 10^8-10^7 cm·Hz^(1/2)/W，由约翰逊噪声决定。
引用
@article{arxiv.0707.1207,
title = {Characterization of high-temperature PbTe p-n junctions prepared by thermal diffusion and by ion-implantation},
author = {A. V. Butenko and R. Kahatabi and E. Mogilko and R. Strul and V. Sandomirsky and Y. Schlesinger and Z. Dashevsky and V. Kasiyan and S. Genikhov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0707.1207},
year = {2009}
}