16.4.3. Фотодетекторы для более длинных волн

Для детектирования излучения с длиной волны более 1 мкм требуются узкозонные полупроводники. Из перечисленных в табл. 7.2 двухкомпонентных сложных полупроводников III — V групп имеет наименьшую ширину запрещенной зоны и может быть использован в качестве фотодетектора вплоть до Для детектирования излучения лазера на необходимы другие материалы. Раньше в этих длинах волн использовались примесные полупроводники, такие как германий с примесью меди или ртути, действующие как примесное фотосопротивление. Возьмем в качестве примера соединение Ртуть вводит полосу акцепторных уровней с энергией на выше верхнего уровня валентной зоны. Конечно, при достаточно умеренных температурах они заполнены термически возбужденными электронами из валентной зоны. Но при достаточно низких температурах, менее 30 К, они оказываются в основном пустыми, и тогда электроны могут быть возбуждены оптически. Образованные таким образом дополнительные дырки увеличивают электрическую проводимость материала прямо пропорционально поглощенному световому потоку. Совсем недавно появились плоскостные фотодиоды с -переводом, сделанные на основе трехкомпонентного полупроводника из элементов II—VI групп — теллурида кадмия с ртутью . Уменьшение содержания кадмия позволяет сузить ширину запрещенной зоны этого материала при комнатной температуре от до 0. Если ширина запрещенной зоны при 77 К и могут быть получены диоды с квантовой эффективностью, превышающей на длине волны Для избежания избыточного темнового вока, вызываемого тепловым возбуждением, необходимо охладить до 120 К или ниже. В наземных системах связи для охлаждения Ьотодиода может быть использован жидкий азот (77 К), а в космических для достижения этих температур потребуются пассивные охладители. Использование обратного смещения минимизирует емкость и улучшает временные характеристики диода, не вызывая дополнительного темнового тока в результате туннелирования. В этом [случае могут быть получены полосы пропускания свыше