München 1997 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 306: Halbleiterdetektoren III

T 306.7: Vortrag

Mittwoch, 19. März 1997, 17:40–17:55, 223

Simulation des Stromverhaltens und der Ladungssammlung in GaAs-Detektoren — •R. Krais, D. Albertz, W. Braunschweig, D. Gräßel, Th. Kubicki, K. Lübelsmeyer, C. Rente, O. Syben, F. Tenbusch, M. Toporowski und W.J. Xiao — I. Physikalisches Institut, RWTH Aachen, Sommerfeldstr. 14, 52074 Aachen

Zur Simulation des Stromverhaltens von Oberflächensperrschicht-Detektoren aus semi-isolierendem GaAs wurde das für die Simulation von Halbleiterbauelementen etablierte und für Silizium-Detektoren überprüfte Programmpaket ToSCA verwendet, das zur Lösung der Poisson-Gleichung sowie der Kontinuitätsgleichungen für Elektronen und Löcher im Halbleiter geeignet ist. In die Simulation gingen Generation und Rekombination nach einem Modell von Shockley, Read und Hall ein, ferner die besondere E-Feld-Abhängigkeit der Driftgeschwindigkeit von Elektronen in GaAs sowie eine tiefe Störstelle, wie sie für semi-isolierendes GaAs typisch ist. Es wurde gezeigt, daß der Dunkelstrom durch den Detektor in diesem Fall wesentlich durch Generation und nicht durch die Höhe der Potentialbarriere bestimmt ist. Die Simulation gibt die gemessenen IV-Kennlinien für verschiedene Kontaktgeometrien wieder. Die berechnete Verteilung des elektrischen Feldes beschreibt die Spannungs- und Geometrieabhängigkeit der Signaleigenschaften der Detektoren.