在传统pn结红外探测器中,宽带隙阻挡层的引入可以有效降低器件暗电流.采用COMSOL软件对探测器的能带图进行仿真,结果表明,InAsSbP四元合金通过n型或p型掺杂,其能带结构能够实现价带能级的下凹或导带能级的上凸,起到阻挡空穴或电子的作用.通过理论分析和仿真计算,确定了满足阻挡层要求的InAsSbP组分.对于nBip型和pBin型红外探测器,仿真得到了阻挡层的最优厚度和最优掺杂浓度(粒子数浓度),并分析了其偏离最优值时对器件暗电流的影响.对于nBip型探测器,当阻挡层厚度为40 nm、掺杂浓度为2×1018 cm-3时,器件开关比最大;对于pBin型探测器,当阻挡层厚度为60 nm、掺杂浓度为4×1017 cm-3时,器件的开关比最大.
探测器 暗电流 阻挡层 能带图