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Marcelo Gomes Rua, Rudy Massami Sakamoto Kawabata, Mauricio Pamplona Pires, Carlos Luiz Ferreira, Guilherme Torelly, Patricia Lustoza de Souza
Investigamos neste trabalho duas otimizações para diodos pin de InGaAs/ InP na faixa do SWIR. A primeira otimização foi a introdução do quaternário InGaAsP entre o InGaAs e o InP, visando suavizar a variação do bandgap entre esses materiais. Com a introdução do quaternário, obtivemos um aumento na corrente de escuro, menos de uma ordem de grandeza. Porém, observamos um aumento entre 5% e 10% na intensidade da fotocorrente para a faixa de comprimento de onda de 1100 a 1650 nm. A segunda otimizaç0ão foi a deposição de um revestimento antirreflexo formado por duas bicamadas de TiO2 e SiO2. Esta otimização visa aumentar a fração dos fótons incidentes que podem contribuir para a geração da fotocorrente. Com o revestimento antirreflexo, obtivemos um aumento aproximado de 30% na intensidade da fotocorrente para todos os dispositivos. A responsividade do dispositivo com quaternário foi aproximadamente 6 vezes superior à do dispositivo sem quaternário, 28,53 mA/W contra 4,86 mA/W, respectivamente.
In this work, we have investigated two optimizations for InGaAs/ InP pin diodes in the SWIR range. The first optimization is the introduction of the quaternary InGaAsP between the InGaAs and the InP to smoothen the change in bandgap between these materials. With the introduction of the quaternary, we obtained an increase in dark current, less than an order of magnitude. However, we observed an increase between 5% and 10% in the photocurrent intensity for the 1100 to 1650 nm wavelength range. The second optimization is the deposition of an anti-reflective coating formed by two bilayers of TiO2 and SiO2 . This optimization aims to increase the fraction of incident photons that can contribute to the photocurrent generation. With the anti-reflective coating, we obtained an increase of approximately 30% in the photocurrent intensity for all devices. The responsivity of the device with quaternary was approximately 6 times higher than that of the device without quaternary, 28.53 mA/W versus 4.86 mA/W, respectively.
