InAs/GaSb-Infrarotdetektoren mit reduziertem Dunkelstrom

Die Arbeit befasst sich mit der Erhöhung der Leistungsfähigkeit von InAs/GaSb-Übergitterdetektoren für den Spektralbereich des langwelligen Infrarots zwischen 8 und 12 μm durch eine Reduktion des Dunkelstroms mit Hilfe von Heteroübergängen. Auf Basis evaluierter theoretischer Modelle werden Übergitterdetektoren mit Heteroübergängen ausgelegt, hergestellt und die Dunkelstromreduktion anhand der Charakterisierung der Detektoren gezeigt.

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Die Arbeit befasst sich mit der Erhöhung der Leistungsfähigkeit von InAs/GaSb-Übergitterdetektoren für den Spektralbereich des langwelligen Infrarots zwischen 8 und 12 mim durch eine Reduktion des Dunkelstroms. Eine Reduktion des Dunkelstroms lässt sich mit geeigneten Heteroübergängen, die eine Kombination von unterschiedlichen Übergitterkompositionen mit unterschiedlichen Bandlücken- und Bandkantenenergien darstellen, erzielen. Zur Auslegung von Übergitterdetektoren mit Heteroübergängen werden Berechnungen der Bandstruktur der Übergitter durchgeführt und die Modelle evaluiert und erweitert. Auf Basis der Bandstrukturberechnungen, sowie einer theoretischen Beschreibung der Detektoreigenschaften werden pN-Übergitterdioden mit unterschiedlichen Heteroübergängen ausgelegt und hergestellt. Die elektro-optische Charakterisierung der Detektoren zeigt, dass diese eine im Vergleich zu herkömmlichen Übergitterdetektoren um eine Größenordnung reduzierte Dunkelstromdichte aufweisen.