Degradation of Si high-speed photodiodes by irradiation induced defects and restoration at low temperature

Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 神谷 富裕

Proceedings of 3rd IEEE/LEOS International Conference on Numerical Simulation of Semiconductor Optoelectronic Devices (NUSOD '03), 2 Pages, 2003/10

https://doi.org/10.1109/NUSOD.2003.1263225

放射線環境場での高速通信及び光通信用光デバイスにおける重大な問題は、宇宙環境に存在する高エネルギー粒子によって生じる放射線損傷である。この影響を調べるために電子線加速器と重イオンマイクロビームを用いた照射実験を行った。実験では、評価試料であるシリコンP-I-N光デバイスに電子線を約1E15/cm照射し照射損傷を導入したうえで、重イオンマイクロビームを照射し発生するシングルイベント過渡電流を測定した。なお過渡電流の測定は照射中の温度を300175Kまで変化させTIBICにて行った。その結果、イオン入射に伴う欠陥の増加により増幅率が減少することがわかり、さらにこの減少が周波数帯域の低下にも影響を及ぼすことを見いだした。さらに欠陥の回復と照射中の温度との関係を調べた結果、回復率は、照射中の温度が高温照射でなく低音照射時に顕著であることがわかりその原因をTCADを用いたシミュレーションにより検証した。本ワークショップではこれらの結果について発表し、議論する。