Abstract
本論文中,我們利用擴散的方式製作平面型磷化銦/磷化銦鎵雪崩型檢光二極體,為避免元件的邊緣崩潰效應,我們利用了兩次擴散的方式,提昇邊緣界面的斜率,以抑制邊緣崩潰.為製作高特性的元件,我們採用SAGCM(Separate Absorption,Grading,Charge,Multiplicatiation )的結構設計由製作完成的元件中,由此方式有五批成功的元件,計有APD0920,APD1220,APD1222,APD1224與APD1424,其中的APD1220因為第一次擴散時間過長,而有邊緣崩潰的現象,其他四批均有平滑的增益曲線,並且符合我們的計算結果,另外,我們也做了完整的元件特性的量測,包括電流電壓曲線,增益曲線,溫度對元件特性的影響,以及元件的3dB頻寬等等,由這些的量測我們發現我們的元件有很好的特性:最大增益能力超過一百倍,暗電流在0.95崩潰電壓下只有0.3-4nA,增益在30倍時暗電流低於10nA,3dB頻寬超過4GHz,增益與頻寬乘積達到48GHz,由量測結果,我們也可以計算電荷層的摻雜濃度.由計算的結果我們與也發現,崩潰電壓大小隨著電荷層的摻雜濃度而改變,當濃度越高崩潰電壓越低,並且我們也發現崩潰電壓與累增層厚度的關係,必須有一適當值才有最低的崩潰電壓. 最後結論,由兩次擴散方式所製作的APD元件的確在高靈敏度,高速度及製程良率上有很好的特性,與其他的報告比較我們不但有好的特性,而且由於不須要regrowth的步驟,我們發現不但使製程簡化,而且有好的良率,所以非常值得研究開發avalanche photodiodes avalanche photodiodes SAGCM structure