InAs/GaSb 제2형 응력 초격자 nBn 장적외선 검출소자 설계, 제작 및 특성평가

Abstract

InAs/GaSb 제2형 응력 초격자(strained layer type II superlattice, T2SL)을 이용한 nBn 구조 장적외선 검출소자의 설계 및 제작을 하였다. InAs와 GaSb 두께에 따른 T2SL 구조의 장적외선 밴드갭 에너지를 Kronig-Penney 모델을 이용하여 계산하였다. 소자의 암전류 밀도를 줄이기 위해서, nBn 구조에서 장벽층인 Al 0.2 Ga 0.8 Sb 성장 중에 Te 보상도핑(compansated doping)을 하였다. 온도(T) 80 K 및 인가전압(V b ) ?1.5 V에서, 반응스펙트럼 측정을 통한 소자의 차단파장은 ∼10.2 ㎛ (∼0.122 eV)로 나타났다. 또한 온도 변화에 따른 암전류 측정으로부터 도출된 활성화 에너지는 0.128 eV로 계산 되었다. T=80 K 및 V b =?1.5 V에서 암전류는 1.0×10 -2 A/㎠으로 측정 되었다. 흑체복사 적외선 광원을 이용한 반응도(Responsivity)는 소자 온도 80 K 및 인가전압 ?1.5 V의 조건에서 0.58 A/W로 측정되었다.