"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Монополярное умножение горячих носителей заряда в полупроводниках AIIIBV в сильном электрическом поле и бесшумные лавинные фотодиоды (О б з о р)
Михайлова М.П. 1, Дмитриев А.П.1, Андреев И.А.1, Иванов Э.В. 1, Куницына Е.В. 1, Яковлев Ю.П.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: mayamikh@gmail.com, apd1812@hotmail.com, igor@iropt9.ioffe.ru, Ed@mail.ioffe.ru, kunits@iropt9.ioffe.ru, yakovlev.iropto@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 10 июня 2021 г.
В окончательной редакции: 25 июня 2021 г.
Принята к печати: 25 июня 2021 г.
Выставление онлайн: 7 августа 2021 г.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов ударной ионизации и разогрева носителей заряда в многодолинных полупроводниках AIIIBV в сильном электрическом поле и обсуждена их связь с особенностями зонной структуры с учетом роли побочных L- и X-долин, сложной структуры валентной зоны, а также ориентационной зависимости коэффициентов ионизации. Предложен новый подход к выбору полупроводниковых материалов с большим отношением коэффициентов ионизации дырок и электронов для создания бесшумных лавинных фотодиодов за счет монополярного умножения горячих носителей заряда. Ключевые слова: ударная ионизация, многодолинные полупроводники, зонная структура, монополярное умножение, лавинные фотодиоды.
  1. Л.В. Келдыш. ЖЭТФ, 3 (9), 714 (1959)
  2. P.A. Wolf. Phys. Rev., 95, 1415 (1954)
  3. G.A. Baraff. Phys. Rev., 163, A36 (1964)
  4. D.J. Robbins. Phys. Status Solidi B, 97, 387 (1980)
  5. А.П. Дмитриев, Л.Д. Цендин. ЖЭТФ, 81 (6), 2033 (1981)
  6. A.P. Dmitriev, M.P. Mikhailova, I.N. Yassievich. Phys. Status Solidi B, 113, 125 (1982)
  7. G.E. Stillman, C.M. Wolfe. In: Semiconductors and Semimetals, ed. by R.K. Willardson and A.C. Beer (Academic Press, 1977) v. 12
  8. Ф. Капассо. В сб.: Техника оптической связи. Фотоприемники, под ред. У. Тсанга, пер. с англ. под ред. М.А. Тришенкова (М., Мир, 1988) гл. 1, c. 17. [Пер. с англ.: F. Capasso. In: Light-Wave Communications Technology, ed. by W.T. Tsang. Ser. Semiconductors and Semimetals, ed. by R.K. Willardson and A.C. Beer (Orlando--San Diego--N. Y.--London--Toronto--Montreal--Sydney--Tokyo, Academic Press Inc., 1985) v. 22, рt. D Photodetectors, chap. 1]
  9. A.P. Dmitriev, M.P. Mikhailova, I.N. Yassievich. Phys. Status Solidi B, 140, 9 (1987)
  10. А.С. Тагер, В.М. Вальд-Перлов. Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ (М., Сов. pадио, 1968)
  11. A.S. Tager. Sov. Phys. Solid State, 6, 1919 (1965)
  12. R.J. Mc Intyre. IEEE Trans. Electron. Dev., 13, 164 (1966)
  13. М.П. Михайлова, Э.В. Иванов, Л.В. Данилов, К.В. Калинина, Ю.П. Яковлев, П.С. Копьев. ФТП, 54 (12), 1527 (2020)
  14. А.М. Филачев, М.А. Тришенков, И.И. Таубкин. Твердотельная оптоэлектроника. Фотодиоды (М., Физматкнига, 2011)
  15. M.P. Mikhailova, I.A. Andreev. In: Mid-Infrared Optoelectronics, ed. by A. Krier [ Springer Ser. in Optical Sciences (London, Springer Verlag, 2006) p. 47]
  16. А.П. Дмитриев, М.П. Михайлова, И.Н. Яссиевич. В сб.: Фотоприемники и фотопреобразователи (Л., Наука, 1986) с. 67
  17. В.И. Корольков, М.П. Михайлова. ФТП, 17, 569 (1983)
  18. В.И. Корольков, М.П. Михайлова, С.В.Пономарев. Электрон. техн., сер. 4, N 1 (100), 31 (1984)
  19. М.П. Михайлова, К.Д. Моисеев, Ю.П. Яковлев. ФТП, 53 (3), 291 (2019)
  20. J.L. Moll, R. van Overstraeten. Solid-State Electron., 6, 44 (1962)
  21. А.С. Тагер. ФТП, 6 (8), 2418 (1964)
  22. M.L. Cohen, T.K. Bergstresser. Phys. Rev., 141 (2), 489 29 (1966)
  23. J.R. Chelikovsky, M.L. Cohen. Phys. Rev. B, 14, 556 (1976)
  24. З.С. Грибников. ЖЭТФ, 24, 2112 (1978)
  25. Многодолинные полупроводники, под ред. Ю.К. Пожела (Вильнюс, Мокслас, 1978) т. 1
  26. Y. Pozela, A. Rektaitis. Solid-State Electron., 23, 927 (1980)
  27. A.V. Garmatin, A.A. Kalfa, A.S. Tager. ФТП, 13, 2251 (1979)
  28. М.П. Михайлова. Тез. докл. V Симп. Плазма и неустойчивости в полупроводниках (Вильнюс, 1983) с. 144.
  29. А.П. Дмитриев, М.П. Михайлова, И.Н. Яссиевич. Письма ЖТФ, 7 (24), 1505 (1981)
  30. А.П. Дмитриев, М.П. Михайлова, И.Н. Яссиевич. ФТП, 17 (5), 875 (1983)
  31. А.П. Дмитриев, М.П. Михайлова, И.Н. Яссиевич. ФТП, 17 (1), 46 (1983)
  32. М.Е. Левинштейн. ФТП, 13, 1249 (1979)
  33. T.P. Pearsall, R.E. Nahory, M.A. Pollack. Appl. Phys. Lett., 28 (7), 403 (1976)
  34. T.P. Pearsall, R.E. Nahory, J.R. Chelikowsky. Phys. Rev. Lett., 39, 295 (1977)
  35. H. Shichijo, K. Hess. Phys. Rev. B, 23 (8), 4197 (1981)
  36. K. Hess, J.Y. Tang, K. Brennan, H.Shichijo, G.E. Stillman. J. Appl. Phys., 53 (4), 3327 (1982)
  37. F. Capasso, T.P. Pearsall, K.K. Thornber, R.E. Nahory, M.A. Pollack, G.B. Bachelet, J.R. Chelikowsky. J. Appl. Phys., 53 (4), 3324 (1982)
  38. Handbook Series of Semiconductor Parameters, ed. by M. Levinstein, S. Rumyantsev, M. Shur (Singapore--N.Y.--London--Hong Kong, World Scientific Publishing, 1996) v. 1
  39. I. Vurgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys., 89 (11), 5815 (2001)
  40. E. Antonv cik. Czech. J. Phys., B17, 775 (1967)
  41. E.O. Kane. J. Phys. Chem. Solids, 1, 249 (1957)
  42. A.R. Beattie. J. Phys. Chem. Solids, 23, 1049 (1962)
  43. R.D. Baertch. J. Appl. Phys., 38, 4267 (1967)
  44. W.P. Dumke. Phys. Rev., 167, 783 (1968)
  45. В.В. Гаврушко, О.В. Косогов, В.Д. Лебедев. ФТП, 12, 2351 (1978)
  46. A.A. Gutkin, O.V. Kosogov, S.E. Kumekov. Sov. Phys. Semicond., 14 (6), 1161 (1980)
  47. G. Lukovsky, R.B. Emmons. Proc. IEEE, 53, 180 (1965)
  48. М.П. Михайлова, Д.Н. Наследов, С.В. Слободчиков. ФТП, 1, 123 (1967)
  49. М.П. Михайлова, С.В. Слободчиков, Н.Н. Смирнова, Г.М. Филаретова. ФТП, 10, 978 (1976)
  50. М.П. Михайлова, А.А. Рогачев, И.Н. Яссиевич. ФТП, 10, 1480 (1976)
  51. Н.В. Зотова, И.Н. Яссиевич. ФТП, 11, 1882 (1977)
  52. И.А. Андреев, М.П. Михайлова, А.Н. Семенов, С.В. Слободчиков, Н.М. Стусь, Г.М. Филаретова. ФТП, 18 (3), 545 (1984)
  53. O. Hilderbrandt, W. Kuebart, K.W. Benz, M.H. Pilkuhn. IEEE J. Quant. Electron., QE-17 (2), 284 (1981)
  54. М.З. Жингарев, В.И. Корольков, М.П. Михайлова, И.Н. Яссиевич. Письма ЖТФ, 5, 862 (1979)
  55. М.З. Жингарев, В.И. Корольков, М.П. Михайлова, В.В. Сазонов. Письма ЖТФ, 7 (24), 1487 (1981)
  56. C.H. Grein, H. Ehrenreich. Appl. Phys. Lett., 77 (19), 3048 (2000)
  57. G. Lecoy, B. Orsal, R. Alabedra. IEEE J. Quant. Electrоn., 23 (7), 1145 (1987)
  58. М.П. Михайлова, Д.Н. Наследов, С.В. Слободчиков. ФТП, 10, 860 (1976)
  59. Б.А. Матвеев, М.П. Михайлова, С.В. Слободчиков, Н.Н. Смирнова, Н.М. Стусь, Г.Н. Талалакин. ФТП, 13 (3), 499 (1979)
  60. В.М. Андреев, М.З. Жингарев, О.О. Ивентьева, В.И. Корольков, М.П. Михайлова. ФТП, 15 (6), 1215 (1981)
  61. N. Susa, H. Nakagome, H. Mikamo, O. Ando, N. Kanbe. IEEE J. Quant. Electron., 16, 864 (1980)
  62. Y. Takanashi, M. Kawashima, Y. Horikoshi. Jpn. J. Appl. Phys., 19, 693 (1980)
  63. M.P. Mikhailova, I.A. Andreev, E.V. Kunitsyna, Yu.P. Yakovlev. Proc. SPIE, 7355, 735511 (2009)
  64. И.А. Андреев, М.П. Михайлова, С.В. Мельников, Ю.П. Сморчкова, Ю.П. Яковлев. ФТП, 25 (8), 1429 (1991)
  65. Т.И. Воронина, Т.С. Лагунова, Е.В. Куницына, Я.А. Пархоменко, Д.А. Васюков, Ю.П. Яковлев. ФТП, 35 (8), 941 (2001)
  66. Е.В. Куницына, И.А. Андреев, Г.Г. Коновалов, Э.В. Иванов, А.А. Пивоварова, Н.Д. Ильинская, Ю.П. Яковлев. ФТП, 52 (8), 1094 (2018)
  67. И.А. Андреев, М.А. Афраилов, А.Н. Баранов, Н.Н. Марьинская, М.А. Мирсагатов, М.П. Михайлова, Ю.П. Яковлев. Письма ЖТФ, 15 (17), 71 (1989)
  68. V. Diadiuk, S.H. Groves, C.E. Hurwitz. Appl. Phys. Lett., 37 (9), 807 (1980)
  69. H. Law, K. Nakano, L. Tomasetta. IEEE J. Quant. Electron., QE-15 (7), 549 (1979)
  70. Т. Канеда. В сб.: Техника оптической связи. Фотоприемники, под ред. У. Тсанга, пер. с англ. под ред. М.А. Тришенкова (М., Мир, 1988) гл. 3, c. 292. [Пер. с англ.: T. Kaneda. In: Lightwave Communications Technology, ed. by W.T. Tsang. Ser. Semiconductors and Semimetals, ed. by R.K. Willardson and A.C. Beer (Orlando--San Diego--N. Y.--London--Toronto--Montreal--Sydney--Tokyo, Academic Press Inc., 1985) v. 22, рt D Photodetectors, chар. 3]
  71. И.А. Андреев, М.А. Афраилов, А.Н. Баранов, С.Г. Конников, М.А. Мирсагатов, М.П. Михайлова, О.В. Салата, В.Б. Уманский, Г.М. Филаретова, Ю.П. Яковлев. Письма ЖТФ, 15 (7), 15 (1989)
  72. F. Ma, S. Wang, X. Li, K.A. Anselm, X.G. Zheng, A.L. Holmes, J.C. Campbell. J. Appl. Phys., 92 (8), 4791 (2002)
  73. M.E. Woodson, M. Ren, S.J. Maddox, Y. Chen, S.R. Bank, J.C. Campbell. Appl. Phys. Lett., 108 (8), 081102 (2016)
  74. M. Ren, S.J. Maddox, M.E. Woodson, Y. Chen, S.R. Bank, J.C. Campbell. Appl. Phys. Lett., 108 (19), 191108 (2016)
  75. С.Р. Форрест. В сб.: Техника оптической связи. Фотоприемники, под ред. У. Тсанга, пер. с англ. под ред. М.А. Тришенкова (М., Мир, 1988) гл. 4, c. 379. [Пер. с англ.: S.R. Forrest. In: Light-Wave Communications Technology, ed. by W.T. Tsang. Ser. Semiconductors and Semimetals, ed. by R.K. Willardson and A.C. Beer (Orlando--San Diego--N. Y.--London--Toronto-- Montreal--Sydney--Tokyo, Academic Press Inc., 1985) v. 22, рt D Photodetectors, chар. 4]
  76. R.C. Smith, S.D. Personick. In: Semiconductor Devices for Optical Communications, ed. by H. Kressel. Ser. Topics in Appl. Phys. (Berlin, Springer Verlag, 1982) v. 39, p. 89
  77. И.А. Андреев, А.Н. Баранов, М.В. Возницкий, М.П. Михайлова, Т.Н. Сиренко, Ю.П. Яковлев. Опт.-мех. пром., 7, 19 (1991)
  78. А.М. Филачев, М.А. Тришенков, И.И. Таубкин. Состояние и магистральные направления развития твердотельной оптоэлектроники (М., Физматкнига, 2010)
  79. J. Benoit, M. Boulou, C. Soulage, J. Jullie, H. Mani. J. Opt. Commun., 9 (2), 5558 (1988)
  80. M. Nada, F. Nakajima, T. Yoshimatsu, Y. Nakanishi, S. Tatsumi, Y. Yamada, K. Sano, H. Matsuzaki. Appl. Phys. Lett., 116, 140502 (2020).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.