Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 34: Heterostrukturen

HL 34.13: Vortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 18:30–18:45, S17

Neuartiger extrem empfindlicher Photoleitungsdetektor zum Nachweis einzelner Photonen — •M. Vitzethum¹, J. Koch², R. Schmidt¹, D. Reuter², P. Kiesel¹, A. Wieck² und G. H. Döhler¹ — ¹Institut für Technische Physik I, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen, Universität Erlangen-Nürnberg — ²Institut für Angewandte Festkörperphysik, Universitätsstr. 150, Ruhr-Universität Bochum

Mit fokussierter Ionenstrahlimplantation (Focused Ion Beam) lassen sich Halbleiter mit einer Genauigkeit von bis zu 100nm lateral strukturiert dotieren. Wir nutzen diese Technologie zur Herstellung eines neuartigen extrem empfindlichen photoleitenden n-i-p-Photodetektors.

Beim Übergang von flächigen Dotierschichten zu dotierten Streifen läßt sich die Kapazität von n-i-p-Stukturen drastisch verringern, ohne dabei jedoch die Detektionsfläche zu verkleinern. Der p-Streifen dieses „Streifendetektors“ wurde durch Be-Implantation mit einer Energie von 100 keV hergestellt und anschließend epitaktisch mit einer i-GaAs- und einer n-GaAs-Schicht überwachsen. Der n-Streifen wurde mit naßchemischem Ätzen und photolithographischen Methoden erzeugt.

Wir konnten zeigen daß der Photoresponse unabhängig von der Beleuchtungsposition auf einem 120 × 120 µ m² großen Bauelement ist, obwohl die Breite der Dotierstreifen nur einige µm betrug. Weiterhin zeigen unsere Messungen, daß eine Verstärkung des Photostroms von mehr 10⁵ erreicht wurde. Mit einer modifizierten Version dieses Detektors sollten sich einzelne Photonen nachweisen lassen.