1
Download Elektronische Messdatenverarbeitung
Transcript
1 Detektoren und Sensoren 16 damit den Dunkelstrom. Für eine große Empfindlichkeitsbandbreite muss man auch bei Sperrschichtphotodetektoren mit hohem Dunkelstrom, damit verbundenem hohen Rauschsignal bezahlen. Durch Kühlung kann man die Verhältnisse insbesondere bei langwelligen Detektoren deutlich verbessern. Einige gebräuchliche Materialien mit ihren Anwendungsbereichen sind in Abbildung 16 zusammengestellt. Abbildung 16: Anwendungsbereiche für verschiedene zur Herstellung von Photodetektoren verwendete Halbleitermaterialien; aus [10]. Als derzeit im Bereich der optischen Nachrichtenübertragung (1.3 oder 1.55 µm) sehr prominenter Halbleiter fehlt die III-VMischverbindung InGaAs mit einem Anwendungsbereich, der etwa dem von Ge entspricht. Die Abkürzung MCT steht für Mercury Cadmium Telluride (Hg1−x Cdx Te), einer II-VIMischverbindung mit stark zusammensetzungsabhängiger Bandlücke. Der Verlauf des Absorptionkoeffizienten für Licht in der Nähe der Bandlücke (hν Eg ), d. h. nahe der langwelligen Empfindlichkeitsgrenze eines Halbleiters wird wesentlich von der Form der Energiebänder im k-Raum bestimmt. Bei Halbleitern mit indirekter Bandstruktur (Si, Ge) steigt der Absorptionskoeffizient zunächst nur mäßig an, bei solchen mit direkter (praktisch alle anderen) dagegen sehr steil. Für die Herstellung bedeutet das, dass bei Halbleitern mit indirekter Bandstruktur eine Optimierung für den jeweiligen Verwendungszweck erforderlich ist: gute Empfindlichkeit in der Nähe von Eg erfordert z. B. eine breite Raumladungszone. Einen Überblick über unterschiedlich optimierte Si-Photodioden eines Herstellers gibt Abbildung 17. mdv : mdvsensor.tex 7. Oktober 2004
