Повышение квантовой чувствительности фотодиодов на основе гетероструктуры InAs/InAsSb/InAsSbP

Созданы фотодиоды на основе гетероструктуры InAs/InAs$_{0.88}$Sb$_{0.12}$/InAs$_{0.50}$Sb$_{0.20}$P$_{0.30}$ для спектрального диапазона 1–4.8 мкм, работающие при комнатной температуре. Показано, что при формировании на тыльной стороне фотодиодного чипа криволинейной отражающей поверхности, образованной множеством полусфер, наблюдается повышение квантовой чувствительности фотодиодов в 1.5–1.7 раза в интервале длин волн 2.2–4.8 мкм. При площади облучаемой поверхности фотодиода 0.9 мм$^2$ и площади $p$–$n$-перехода 0.15 мм$^2$ достигнуто дифференциальное сопротивление в нуле напряжения 30 Ом и квантовая чувствительность 0.24 электрон/фотон на длине волны 3 мкм. Проведено теоретическое рассмотрение работы фотодиода с переотражением потока фотонов в кристалле, возникающим в результате отражения от криволинейной поверхности тыльной стороны фотодиодного чипа. Показана возможность эффективного преобразования переотраженного потока фотонов в фототок при одновременном уменьшении площади $p$–$n$-перехода. Обнаружено увеличение квантовой чувствительности в коротковолновом интервале длин волн 1–2.2 мкм на 35% по сравнению с расчетными данными, обусловленное, вероятно, ударной ионизацией в узкозонной активной области.