Неидеальный гетеропереход $p$-PbTe$-$$n$-Si

В. Н. Выдрик, Т. И. Зубкова, В. И. Ильин, С. А. Немов, О. В. Рабизо


Аннотация: Исследованы фотоэлектрические свойства гетероструктур PbTe$-$Si и PbTe$-$SiO$_{2}$$-$Si, изготовленных термическим испарением в вакууме компенсированного теллурида свинца на монокристаллический кремний или на предварительно окисленную поверхность кремния с последующим отжигом гетероструктур на воздухе. Полученные гетероструктуры обладали фоточувствительностью в диапазоне $0.7{-}6$\,мкм при 77\,K. Наличие пленки окисла кремния толщиной $800{-}1200 \textÅ$ на границе раздела теллурид свинца$-$кремний позволило реализовать нестационарный фотодиодный режим детектирования. В~результате комплексного исследования оптических, электрических и фотоэлектрических свойств гетероструктур определены особенности границы раздела теллурида свинца и кремния, а именно наличие пленки окисла кремния, образующейся в процессе отжига, и высокой плотности локальных (поверхностных) состояний $\sim(1\cdot 10^{11}{-}1\cdot 10^{12})$\,см$^{-2}$. Рассчитана концентрация основных носителей заряда в слоях теллурида свинца, равная для различных образцов $(0.5\div 1.0)\cdot 10^{15}$\,см$^{-3}$, определены величины диффузионных потенциалов в теллуриде свинца и кремнии, сродство к электрону теллурида свинца, равное $4.40 \pm 0.05$ эВ, и построены энергетические диаграммы исследованных гетероструктур.