Nghiên cứu chế tạo cảm biến quang điện và các tính chất của chúng

ĐAI HOC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐAI HOC KHOA HỌC T ự NHIÊN
ĐỂ TÀI
NGHIÊN CỨU CHÊ TAO
CẢM BIẾN QUANG ĐIÊN VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHỨNG
MÃ SỐ : QT 9X-05
CHÚ CHÌ ĐỀ TÀI : PGS TS NGUYỄN THỊ THỤC HIEN
CA n r: - .
TRÍIHGTA.VT.
HÀ NÒI 2000
ĐỂ TÀI
NGHIÊN CỨU CHÊ TAO
CẢM BIẾN QUANG ĐIỆN VÀ CÁC TÍNH CHAT
CỦA CHÚNG
MÃ SỐ: ỌT98-05
CHỦ CHÌ ĐỂ TÀI: PGS TS NGUYỄN THỊ THỤC HIỂN
Các Cán Bộ Phối Hợp : GS Đàm Trung Đổn
PGS TS Nguyễn Ngọc Long
TS Lê Hổng Hà
TS Lê Thanh Bình
CN Trần Vĩnh Thắng
BÁO CÁO TÓM TẮT
ĐỂ TÀI CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA
1 TÊN ĐÊ TÀI : “ NGHIÊN c ứ u CHÊ TẠO CẢM BIẾN QUANG
ĐIỆN VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG”
MÃ SỐ QT 98-05
2. Chủ Chì Đề Tài : PGS TS
Nguyẻn Thị Thuc Hiển
3. Các Cán Bộ Tham Gia
GS
Đàm Trung Đon

PGS TS
Nguvẻn Ngọc Long
TS
Lê Hổng Hà
TS
Lẽ Thị Thanh Bình
CN Trần Vĩnh Tháng
4. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
4.1 Mục tiêu của để tài
Từ các thiết bị có sẩn, rời rạc, xâv dựng được hệ đo phổ quang dẫn có ghép nối với máy
tính. Phấn mém được soạn tháo sao cho việc sứ dụng được dễ dàng và thuận lợi. Hệ do có
thế dùng đế do các đặc (rưng phố. đặc trưng tần số và tap nội.
Tạo các cám biến quang điện như các quang trớ và photodiode từ các vật liệu bán dan
có san.
Kháo sát một số thõng số, đặc trưng của các cảm biến đã chê tạo bảng hê đo được xây
dựng. Đó là các đặc trưng phổ. đặc trưng tán số ( thời gian quán tính ). tạp nội
Trên cơ sở nghiên cứu vể lý thuyết cũng như thực nghiệm, tìm chế độ đế có thế sử dụng
các cám biến dưới dạng rơle quang hoặc nguồn ghi nhận bức xạ.
4.2. Nội duns imhiên cứu
-Nghiên cứu cái tiến phần mền đế hoàn thiện hơn trong quá trình sứ dụnẹ.
-Tạo các quang trớ từ các đon tinh thế CdTe loại n có điện trớ suất cao (10 4 Qm) và
bước đáu chế tạo màng bằng phương pháp bốc bay nhiệt trong chán không.
-Các photodiode được chế tạo theo hai loai. Loại thứ nhất được chế tạo từ chuvến tiếp
p-11 cua hán dán Si và loại thứ hai tạo tiếp xúc kim loại- bán dẫn Au-CdTe loại n.
Mục tiêu chù Ỵốu là nghiên cứu các cam biến quang đẽ sứ dụns làm các role quane nen
dã xác định độ nhạy, thời uian quán tính. Ngoài ra. cũna đã xem xét các tap nội cua các
cám bièn. Đã nghiên cứu sự phu thuộc cua các thõng số trẽn vào kích thước cám biến. SƯ
gia công hề mặt, độ pha tạp, trờ tái
5. Các kết quá đạt được
Đã xây dưng dược hệ do phổ quang dần có ghép nối với máy tính tlẽn co SO' mọt sổ

thiết bị rời rạc cùa bộ môn. của đơn vị han và kinh phí do đe tài cap. Phan men ilnet ké ticn
lợi VỚI phỏng tiếna Việt trong Pascal và có hướnvỉ dán ty mi lẽn vi ọc sử dụ 11 li rát thuận lọi.
Voi hệ đo dược xay dựng, có the đo phò quaim dán ớ các nhiệt do khác nhau . pho tàn
sỏ, dặc trung Von-Ampe cũng như tạp nội.
Đã tạo được các cám biên sau:
■»
-Quang trở từ đơn tinh thể CdTe loại n có điện trớ suất khá cao ( lCT-lO'Qm) với các
kích thước khác nhau.
-Các photodiode từ chuyến tiếp p-n Si có sẵn với các kích [hước khác nhau tù
2x2x0.5mm đến 5x6x0.5mm và các photodiode từ tiếp xúc kim loại- bán dản Au-CdTe loại
n với các loại gia cóng bề mặt khác nhau.
Tiếp xúc Au lén bé mặt bán dản được thưc hiện bằng phương pháp lãng đọng hóa học
hoặc bốc bay trong chán không.
Đã đo các đặc trưng phổ, đặc trưng tần số và tạp nội, tìm sự ảnh hướng lên các thông sỏ
dó và kết luận về chất lượng cũng như hướng sử dụng của các cảm biến đã chế tạo.
-Đã có 5 sinh viên chuyên nghành vật lý chất rắn làm việc trên hệ đo và đã báo vệ
thành công luận vãn tốt nghiệp.
Hàng năm, iưỏn có khoáng 2 đến 3 sinh viên năm thứ ba tập dượt trên hệ đo. Trong sô
đó có một sinh viên đạt giải nhì trong hội nghị khoa học cấp ĐHQG Hà Nội.
Đã có 3 báo cáo tai các hội nghị khoa học bao gồm
Một báo cáo tại hội nghị “Đào tạo. nghiên cứu và ứng dụng về khoa học và
công nghệ vật liệu” 8-2000. Huế.
Hai báo cáo tai hội nghị khoa học tai trường ĐHKHTH-ĐHQGHN 11-2000
6. Tinh hình kinh phí
Tống kinh phí được cáp 16 triệu trong hai năm 1998-1999
Kinh phí dã chi theo đúng hạn mục đãng ký.
Xác nhận của han chủ nhiệm khoa Chu trì để tài
(Ký và ghi rõ họ tên) ( Kv và ghi rõ họ tên )
[ V . ( KÁ — Y
Xác nhận của trườn a

> > S vPhÓ Hlìu TR'JCN’O
/
4
BRIEF REPORT
1. The title of the project
INVESTIGATION OF PREPARATION OF PHOTODETECTORS AND
THEIR CHARACTERISTICS
CODE: QT98-05
2. Main responsible person : Nguyen Thi Thuc Hien
3. Main implementation member
Đani Trung Đon
Nguyen Ngoc Long
Le Hong Ha
Le Thanh Binlĩ
Tran Vinh Thang
4. Objects and content of research
4. ] The objects
-Setting up a interface photoconductivity spectrum measurement based on the facility of
laboratories equipment. The softway must be composed with the convenient. By the setting
up apparatus one can measure the response and frequence spectra. The intrinsic noise and I-
V charateristics arc also measured.
-To make some photodelectors such as photoresistors, photodiodes upon on responsible
semiconductor materials.
-To measure some characteristics and parameters of the photodetectors such as response
characteristics, relaxation time, noise
-To find out the ability for application of made photodetectors.
4.2 The content of research
-To find the best softway for composition.
-To make pholoreristois and photodiodes from photosensitivity semiconductors such as
CdTe, Si. The photoresistors have been made from a single crystal CdTe n-tvpe with rather

high resistivity (p = 104H-l<ỹQm).
The photodiodes have been made by two types. The first is based on Si p-n junction and
the second is contact of Au-CdTe n-type.
The role of photodetectors concentrates on using a relay or sensor so they must be
sensitivity at proper wave lengths, their relaxation time should be short enough, intrinsic
noise should he small B\ this propose the project concentrates on investigation the
influence of some parameters on the properties of photodetcctois such as photosensitivity
raimc. relaxation time, the suface technology, impurity, load resitors Besides intrinsic
noise was investisated.
3. The results of research
Upon on the discrete equipment of the Department of General physics tile
photoconductivity measurement was set Lip.
The Pascal language supported bv Vietnamese fonts was used to control. The system
can be operated easily to determine the spectral and frequence characteristics of
semiconductor photodetectors. The intrinsic noise can be also measued by this system. The
photodetectors of such kinds was made:
+ photoresistors based on CdTe n-type with resistivity about 104Qm.
+ Photodiodes based on Si p-n junction with diffirent areas ranged from 2x2x0.5mm
to 5x6x0.5mm.
+ photodiodes based on the contact Au-CdTe n-type with diffirent surface
technology: cleved, polishing, etching The Au contact was made by chemical deposition
and evaporating.
The characteristics such as photoconductivity spectra, frequence spectra were
measured. The influence of the areas of photodetectors on the relaxation time was
investigated. The intrinsic noise of the photodetectors was also investigated.
There were 5 students who have done thesises on the apparature.
There are 2-4 sutudents coming ofen to learn research . Among them one student
won the second prize from the student conference of Vietnam national university HaNoi.
There were 3 reports on physics conferences.
6

MỤC LỤC
Trang
Mớ đầu 8
Phần 1 lý thuyết 9
1.1. Hiện tượng quang dẫn và các linh kiện quang điện tử 9
1.2.Quang trớ 9
1.2.1. Các quá trình điệ tử cơ bán trong quạng trở. 9
1.2.2. Các thông số và đặc trưng của quang trớ. 11
1.2.2. ]. Độ nhạy của quang trớ. ] 1
1.2.2.2. Tốc độ hướng ứng (quán tính của quang trở). 15
1.2.2.3. Tạp nội. 16
] .2.2.4. Tạo quang trở. 16
1.3. Photodiode. 18
1.3.1. Đặc trưng năng lượng. 19
1.3.2. Đặc trưng quang phố. 19
1.3.3. Tốc độ hướng ứng. 19
1.3.4. Photodiode từ tiếp xúc Shotskv. 20
Phấn II Thực nghiệm. 21
2.1. Xây dựng hệ đo. 21
2.2. Tao mẫu. 22
2.2.1. Tạo quang trờ. 22
2.2.2. Tạo photodiode. 22
2.2.2.1. Tao diode từ chuyển tiếp p-n Si. 22
2.2.2.2. Tạo diode từ tiếp xúc Au-CdTe loại n 22
2.3 Xác đinh các thông số và dặc trưng của quang trơ và photodiode 23
2.3.1 Các thông sò và đặc trưng cùa quane trờ 23
2.3.2 Các thòng sỏ và dặc tnrng cua photodiode 24
Kết luận. 27
Tài liệu tliain khao
Phụ lục.

7
MỚ ĐẨU
Điện tứ học hiện đại dựa chủ yếu vào các hiện tượng điện tử trong chãt rắn. đặc biệt là
các chất bán dẫn và sử dụng các linh kiện bán dẫn trên cơ sờ các hiện tượng đó. Các linh
kiện điện tứ được chú ý vì có độ nhạy cao. dễ điều khiển, chức năng uyển chuyển, tốc độ
cao Với những ưu thế trên dường như trong tươns lai điên tứ học không còn gì phải đối
phó nữa. Tuy nhiên, với sự phát triển cùa kỹ thuật, người ta đã phát hiện những hạn chê của
việc áp dụng các hiện tượng điện tử. ví dụ sự cách điện để chống nhiễu và các khả nâng
tăng các thông tin. Điện tử học hiện đại không thể giải quyết một cách cơ bàn vấn đề thu
nhỏ vi mô toàn bộ các thiết bị. Các bộ phận truyền thống như biến thế, rơle. biến trở rất thô
thiến so với các mạch tổ hợp vì chúng có kích thước lớn. có bộ phận chuyển động. Những
bộ phận trên đóng góp chú yếu vào trọng lượng của thiẻt bị, tiêu tốn năng lượng, làm cho
giá thành tăng. Sự thu nhò vi mò các linh kiên là rất cẩn thiết.
Vi điện tứ hiện đại thực tế đã đat đươc giới han trên cùa lý thuyết cả về tốc độ truyền
dữ liệu và dung lượng của máy tính. Nếu chi dùng ớ các hiệu ứng cua điện tứ thì khỗng thế
cái tiến thêm được những han chẽ trẽn.
Cá trong lĩnh vực nghiên cứu và thực tiễn người ta cho biết rằng các ván đé đã nêu ở
(rên có thể giái quyết được qua việc nối liền giữa các hiện tượng điện tứ và quang học ở các
chất bán dần. Cụ thể là chuyến lừ điện tử học thành quang điên tú học. Các linh kiện quang
điện tử dựa trên các hiện tượng quang-diện và điện-quang. Vì lẽ trẽn các linh kiện quang
điện tử claim được tập trung nghiên cứu mạnh.
Những linh kiện quang điện tử được sứdụns rộ liu rãi và iươrm dối đơn sum, khôn” d á t
liền là các cám biến như quang trớ và photodiode. Các linh kiên này có the sử duns làm
các rơle, chuyển mạch hoặc nguốn LI 111 nhãn bức xạ.
Với các chức năng trên, những thông sò cua các cam biên cần phái xem xét khi nghiên
cứu. chẽ tạo và sử dụng là : độ nhạy, tốc độ hướng ứng. tạp nội.
Đẽ nghiên cứu về các chất bán đản nói chung và các cám biến nói riêng cân có một hệ
đo chính xác. tiện lơi. Vì mục tiêu đó và cũng vì mục tiêu đào tạo. phòng thí nghiệm quana
bán dẫn của hò món Vật Lý Đại Cương Khoa Vật LÝ trườna ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội
nhận thây việc xây dựng hệ đo phổ quang dẫn đế đo bổ xung cho hệ đo huỳnh quans. hấp

thụ dã có sẩn ờ phòng thí nghiệm.là lát cấn thiẽt. VỚI một số thiết bị có sẩn và kinh phí do
đề tài cấp. chúng tỏi đã xây dựne được hệ đo phổ quang đản íỉhép nối VỚI may tính.
Đế nghiên cứu các cám biến, chúng tôi đã tạo nên một số cam biến quang bán dẫn dưới
dạng quang trớ và photodiode. Một sò tính chát, thông số, đăc trưna cua các cam biến nhu
độ nhạy, tốc độ hưỏ'112 ứns và tap nội đã được nshicn cứu.
8
PHẨN I LÝ THUYẾT
1.1. Hiên tương quang dần và các linh kiên quang diên tứ .
Các cảm biến quang là các linh kiện quang- điện tử chuyển bức xạ thành năng lượng
điện. Các linh kiện này dựa trên hiệu ứng quang điện trong của các vật liệu bán dản. Các
loại cảm biến này bao gồm photodiode, phototransistor và các quang trớ.
Các cảm biến quang là các linh kiện bán dẫn hoạt động với ánh sáng. Bức xạ chiếu vào
vật liệu bán dẫn làm thay đổi các thông sô vật lv điện. Ví dụ: Tao thèm các hạt tái điện tu
do vỉ vậy làm táng độ dản (quang dẫn) cua vật liệu. Đó là hiệu ứng quang điện trong. Các
cám biến quang điện được sử dụng dựa trên cơ sớ hai hiện tượng: Hiệu ứng quang dẫn
(photoconductivity) và hiệu ứng quang áp ( photovoltaic).
Hiệu ứng quang dẫn là hiệu ứng sinh ra các hạt tai quang và do đó làm tăng độ dẫn cúa
bán dẫn khi được chiếu sáng,
Hiệu ứng quang áp xuất hiện ớ các chất bán dẫn với hàng rào thế bên trong (giữa các
chuyến tiếp p-n. tiếp xúc kim loại- bán dản hay tiếp xúc dị thể ). Điện trườna cúa lớp nghèo
ớ chuyển tiếp phân chia các hạt tái quang ( các điện tử tư do và lỗ Irons tư do ) được sinh ra
do ánh sáng. Sự phân chia các điện lử và lỗ trổng trong không gian dẫn tới sự xuất hiện suất
diện động quang.
Cá hai hiệu ứng dược ứng dụng từ những lợi thố của nó. Hiệu ứng quant! áp được dùng
ứ các photodiode, phototransistor, photothyristor và các linh kiện chuyên tiếp p-n khác.
Hiệu ứng quang dẫn dược sứ dung ớ các quang trớ.
1.2
_______
Quang trớ
1.2.1 Các C|iiá trình điên tử ca bán trong quang trớ

Sư hàp thụ ánh sáng làm xuãt hiện các hạt tai tự do trong quans trớ. nó đónạ tỉóp thêm
vào cho tlộ dan điện cua vật liệu cho đến kill chúnạ bị bát: hoặc tam thòi ờ các lãm hát hay
vĩnh viễn ó' các tâm tái hợp. Quá trình này được gắn với các sai hỏng tinh thế. Tất cà các
lính chất quan trọng cua quang trờ như độ nhạv. tóc độ đáp ứng và độ đản tối được xác
định, ít ra là một phần, bởi bản chất và mật độ của các sai hóng tinh thế.
Đê đơn gián ta giải thiết rằng một loại hạt tải chiếm ưu thế trong biếu thức cua độ đản
cùa vặt liệu
ơ - ncu ( 1)
Trong đó n la mật độ hạt tai tư do, Lí là độ linh độn» và e là điện tích cua chúns.
Sụ thay dổi độ dẫn do chiêu sáng có thế sãy nên bới sư thay đối nóne dọ hạt tái hoặc
độ linh động [ I ]
Aơ = eịiAn + enAu (2 )
Sự thay dổi mật độ hạt tái \n liên quan trực tiếp với cường đò ánh sána kích thích (ị) và
thòi iỉian sóng của hạt tái T
n = T. <|) (3a)
Từ dó An - Ĩ A(Ị) + 0 . \T (3b)
Từ (3h) có thế viết (2) dưới dan”
Act = exuA(Ị) + c|ì <Ị>At - neAu (41
Mỗi một sò hạns trone còng thức (4) sẽ tiên quan đến ít nhất một cơ chỏ quarm dan.
9
Thành phần thứ nhất eĩ/Ẩầệ biểu thị quang dản gây nẽn sự thay đổi độ đẫn do sư thay
đổi cường độ ánh sáng kích thích. Như vậy mật độ hạt tái thay dối do sự thay đối cường độ
ánh sáng kích thích còn thời gian sống cùa chúng giữ nguyên không thay đỏi.
Thành phần eụộầT chứa đựng các hiệu ứng trong đó thời gian sống thay đôi dưới sự
kích thích quang. Thời gian sống T phu thuộc vào nồng độ tâm tái hợp Ny . thiết diện bắt
hạt tải s, và tốc độ nhiệt V cùa các hạt tải theo biếu thức
: (5,
vsrNj
Như vậy
AN, As,

At = _ - (6)
vs N | vsrN ị
Sự thay đổi thời gian sống T qua (6) với sự kích thích quang là do hoặc sự thay đổi mật
độ các tâm tái hợp hoặc do sự thay dối thiết diện bắt cùa tâm tái hợp. Sự thay đổi Ar ứng
với trường hợp quang dàn không tuyến tính.
Với thành phán cuối cùng neAjU, sẽ có ba khả năng làm thay đối II:
-Xáy ra trên vật liệu không đổng nhất dẫn tới xuất hiện các hàng rào.
-Do hiệu ứng thay đổi tán xạ khi điện tích trên các tâm thay đối.
-Do các hạt tái được được kích thích quang đã chuyến từ trạng thái có độ linh độne
tháp đến các trang thái có đó linh dóng cao hơn.
ơ dây chúng la chi xét trường hợp sự thay đổi độ dẫn Aơ dưới tác dụng của kích thích
quang là do sự thay đối nồng độ hạt lải tự do An, tức là
Aơ = eịiÀn (7)
ơ điẻu kiện dừng ta có
An = BEt (8)
Trong đó E= ỵ/J vtfr ệ là độ dòng ánh sáng và A là diện tích bề mặt dược chiếu
sáng.
B - ìỵị với Y hiệu xuất lượng tử cứa hiệu ứng quang điên trone. tức ty sỏ sô photon
được hấp thụ gãy nên hiệu ứns quang điện trẽn tổng so photon. Thường Y gân bãng 1.
Nếu có hai loại hạt tái thì
Aơ - + LI„T„) (9)
Thòi gian sông trung bình cua các hạt tài điện X được xác định bới đặc trưng cua các
quá trình tái họp hay bới các tâm tái hợp. Nó xác định độ nhay của quan 2 trớ. Cức tâm tái
hợp bắt các điện tử dần có thê bao gồm các lỗ trống tư do ớ vùns hoá trị. các lỗ trông định
xứ trên các tâm tạp, trẽn các sai hỏne tinh thè hay ờ bể mặt.
Xác suất lái hợp điện từ lự do với lỗ trốn2 ở vùns hoá trị là rất nho. Các điện tử và lỗ
I rốn tỉ tư do có thế tươna tác với nhau chi khi thoa mãn đinh luật báo toàn nâng lượn 12 và
xuns lượns*. Đinh luật hào toàn năn2 lượng được thoa mãn vi Iioiiíỉ thời điếm tái hợp cặp thì
có the phái ra photon (tái hợp phát xạ). Nhưiiii vì các photon có xun2 lượn2 vỏ cun 12 nho
nên cặp hạt tài chi có thế tái hợp khi chúng có xung lượn2 nhưna naiio'c hưónií nhau ỏ' thòi

điếm tươnạ tác.
Nêu troim hán dần có các sai hone tinh the thì kill các diên tứ và lỗ Irõna tự do íiặp
nhau ờ gần sai lions tinh thế (các bảy) thì các bảy tham ilia vào các quá trình trao đổi nãnụ
IƯỢI12 và XU112 lirợnti. Các bày có the cho hoặc nhân XLine lưựiiiỉ từ các cặp tái hop làm cho
quá trình tai hợp xáv ra. Như vậy. các điện từ tự do b| hãt vào bảv và sau dó roi vào trạno
thãi tròn a ớ vùng hoá trị. phái xạ ra photon và thay dối xuna lượn Lí của hay.
10
Ngoài quá trình tái hợp còn có quá trình điện lư bị bắt vào ‘tàm dính’ tức là các tám
không sáu và sau đó có thế được kích thích trở lại do nhiệt. Sự bãt các hạt tái một loại trẽn
các tâm dính có thé làm tãng độ dản không cân bàng Àcr.
Cường độ tái hợp các điện tử trẽn tám tái hợp tỷ lệ thuận VỚI nồng độ n cua diện tư,
nồng độ tâm tái hợp N, xác suất bắt điện tử bởi các lỗ tròng cho trước (đặc trưng bới thiết
diện bắt s, ) và tốc độ chuyển động nhiệt trung bình V .
r = — = nN! SI V (10)
r
Từ biểu thức (10) ta có được biểu thức (5) cho thời gian sõng như đã nói ỏ' trên.
Trong bán dẫn tạp thõng thường, thiết diện bắt s, qua tái hợp trên tâm tap có giá trị cỡ
10"cm 2 và thời gian sống trung bình nầm trong khoảng 10'2 đến 10"’s.
1.2.2 Các thõng sổ và dãc trưng của quang trở.
Thõng thường, các quang trớ được sứ dụng với mạch dòng khòng đối và điên trờ tai Rn
mac nối tiếp. Trong mạch điện, quang trớ không khác gì các điện tro' khác trong mạch. Nó
không phu thuộc vào chiểu của thế ngoài đặt vào.
Thê cực đại dặt vào quang trờ được xác định bới thế đánh thúng lớp bán dản và độ lớn
của công suất khi có dòng điện chạy qua.
UJlM,|,lhu„ụ> UUIlJlll< HnjillL (11)
Trong dó p „ là còng suất cực đại
I là dòng chạy qua quang trớ.
Uj.mh Hum;, và PL1K J.„ được xác định bới kích thước cua quang trớ và phụ thuộc vào từng
loại quang trở. Cóng suất tiêu tán cực dai P llt của quang trở dược chọn sao cho tránh được
sư nung nóng quang trớ làm sai lệch các tính chất của nó. P ư J„ phụ thuộc vào vật liệu làm

quang trỏ. phươns pháp làm lạnh quang trờ và tính chất của nguồn sáng.
Các thông số đặc trưng cho tính chất cua quang trớ gổm:
1. Điện trớ tối R r .
2. Độ nhạy- Bao gổm độ nhạy phổ khi chiêu quang trỏ' bans ánh sáng đơn sắc và
độ nhay tích phân khi chiêu bằng ánh sáng không phân tích
3. Hằng số thời gian T, đặc trung cho quán tính của quang trớ.
4. Mức tap nội hay naưỡns nhay.
1 1 Đỏ nhav cua cjuang tro’
Đế đánh giá độ nhạy cua quang trớ một cách định lượng, 112 ười ta đua ra đại lượn ° dó
nhạy l iêng Sp
A //:
Trong đó dòng quang dãn AI = I - I,. I, là dòng tối. V là thế tác dung, ] la khoang cách
siữa các diện cực. (ị) là nãne lượng ánh sáns hấp thụ.
Độ nhay riêng không phụ thuộc vào dang hình học. điện trườn2 tác dụne và cườn>’ đò
anh sáng tác dung nếu quang dan thay dổi tuyến tính với diện trườno tác dụnõ và cườnằ dỏ
ánh sáng.
Việc nshièn cứu corm thức (12) chi ra rails Ị1 j
s , = TỊLt (13)
Biou thưc tien cho til thiiv sụ tuoiiiỉ CỊL1UI1 giữa dỏ nlmv \’ù thoi "kin SOI]" ihời "11)1
sổng cans lớn độ nhạy càn« cao.
1 ]
Một đại lượng khác cũng được dùng đế xác định độ nhạy cùa quang trớ là L’độ khuếch
đại quang dẫn” (photoconductivity gain). Độ nhạy liêng là thông số cúa vật liệu còn độ
khuếch đại là thông số của quang trờ. Độ khuếch đai G được định nghĩa là số hạt tái đi qua
giữa các điện cực đối với mỗi một photon được hấp thu. Nếu thời sian sõng cua hạt tai là X
và thời gian cần để nó đi qua các điện cực là t thi
6' = — + — (14)
i, t'r
(nếu có cá điện tử và lỏ trông cùng tham gia vào độ dản) . Vì t = ụt í '/ /: nên
G = ^ ( r „ //„ + Tpn p) (15)

Thông thường trong bán dản chí có một loại hạt tải nên
c . 3 f ( lóa)
/-
Do dó G - —— (16b)
I-
Trong bán dản người ta còn định nghĩa độ nhạv như tý sỏ của độ dẫn sáng trên độ dẫn
tôi. Đối với detector hồng ngoại, độ nhạy thường được định nghĩa nhờ độ lớn cấn đế cho tín
hiệu bằng tạp nội.
Các sai hỏng trong hán dẫn cũng có thế đóng góp vào độ nhạy cua quan2 trớ. Ví dụ
mọt so sai hỏng mans điện tích âm có thiết diện bắt các lỏ trống dược kích thích lớn. còn
thiết diện bai các điện tư được kích thích nhỏ. Các tâm nhạy này có the là các acceptor hu
trừ. Do sự có mặt cua những tâm này mà thời gian sống hiệu duns’ của các diện tứ được
kích thích quang sẽ lớn và có thế mỏi một photon được hấp thụ sẽ có nhiều điện tư đi qua
đươc các điên cực và sự khuếch đại quang dẫn có thế tới lơ4.
Giữa sự quang đẫn (hay dòng quang dẫn dưới tác dụns của thế đặt vào quang trở ) và
cường độ ánh sáng chiếu vào mẫu có ty lệ tuyến tính khi thời Sian son2 cua hạt tái khõna
phụ thuộc vào nóng độ tức là T không thay đổi với sự thay đổi c ườn Si độ sáng. Đay là trường
họp tái hợp tuyên tính với
ầơ - AEt - const.E (17)
Trường họp này xay ra đối với bán dẫn mà cườna độ tái hop ty lẽ bạc nhất với nóng độ
hạt lai khõnu cân bằng tức là khi cưòng độ ánh sáng nhỏ. nồng độ hạt tai lớn.
Ntiirợc lại. nếu độ dẫn tối nhỏ. cường độ chiếu sána lớn thì sụ quang dẫn tv lệ với cũn
bậc hai cua dòng sáng
Acx = -ÍE (18)
Trong trirờne hợp tổng quát, sự phụ thuộc phức tạp giữa ctònu quang dẫn và dòng ánh
sá na có dang
I = ( 'li (19)
]
1 roIIti dó <x<]
Sự phụ thuộc cua (18) co thế thay dổi khi nhiệt dò thay đòi.

Trong triform hop tái hợp ircn các trạng thái cơ han, thời dan sons được xác đmh
kliỏnii chi hỡi độ lớn cua tốc dỏ chuyến độns nhiệt V cua hạt tái mà còn phu thuộc vàn
nỏim dỏ hạt tài cân bãng và hộ sò tái hợp y.
1
I = ——

(20)
y(n„ + p„ )
Với nhiệt độ tãiiH thòi tú an sõnsi giám nhanh và độ nhạv cua quan II tro tỉiam mạnh.
Trong thực tẽ. có hiện tượng 'dập lát’ quang dản ban” cách chiếu ánh sáii'4 hóng ngoai
làm thay đổi đặc trưng cua quá trình tái hợp: kích thích bãnánh sán<j hước soil" dài vào
12
tâm tái hợp làm tãng sự tái hợp cùa các hạt tải quang bởi tâm. Điều này dẫn tới sự giảm thời
gian sống cúa hạt tải quang lức làm giảm độ nhạy của quang trớ.
Trong những điều kiện khác nhau, sự chiếu ánh sáng thèm vào có thế làm tăng sư
quang dần nếu nó làm giải phóng các hạt tải nằm ờ “tàm dính”.
Đôi với sự tái hợp tuyến tính, sự tăng và giảm quang dẫn dưới sự tác dụng cùa xung
ánh sáng tuân theo dạng hàm mũ và hăng số thơi gian chính là thòi gian sống của hạt tải. Vì
thời gian sống t xác định độ nhạy của quang trở (theo công thức 13) nên quang trớ nhạy
nhất đồng thời có quán tính lớn nhất.
Độ nhạy tích phán của quang trờ s ~ được xác định không chí bời vật liệu, kích
thước quang trớ mà nó còn thav đổi theo cơ chê hoạt động của nó. Đó nhạy tích phân dùng
đế dánh giá bán thán quang trò. Vì dòng chạy trong quang trớ phụ thuộc vào thế đặt vào
nên độ nhạy cùa quang trớ là hàm của thế:
r. A/ / - / ] V V V AR
S = - = -
-
— -

— )= — (

—

-) (21)
ầ.ệ Aệ A<fi R R, Aệ R, (R, - AR
Trong đó I[ và R, là dòng tối và điện trớ tôi, AR = R| - R.
Độ nhạy của quang trở giảm khi tăng tần số biến điệu cúa ánh sáng vì quang trở có
quán tính cua nó. Ngoài ra độ nhạy cùa quang trớ cũng phu thuộc vào nhiệt độ. Đó là vì cúc
tính chất của quang trớ như độ dần phụ thuộc mạnh vào nhiệt đô.
Đế loại trù sự phụ thuộc của độ nhạy vào hiệu thế người ta sử dụng khái niệm độ nhay
tích phân riêng s
S - S V ^ (22)
Độ lớn của độ nhạy lích phân cua quang trớ có các kích thước I. h. đ (A = l.h, d là
chiều dày) sẽ dược tính như sau:
Aơ~ejL iBĩE — (23)
AỈ = Aơ.l' (24)
o _ J, cỉ
s - —— - eliB rl — (25)
A.E Ị-
.

A/ _ , . cllỉ
Kết qua là ——-cf.iBrl — (26)
Ta biết ràng hiệu suất của quang trở được đinh nghĩa như tỷ số cua sự thay đổi độ dẫn
. \o AR \R
trẽn dộ dan t ô i

hay ty sô cua điện trơ — . Nêu ta ký niêu — = ồ thì đỏi với ò nhỏ ( ò
rr, R R
;< 1 ) ta có

ầơ
(27)
ơ u
ố
AR ầơ Sn
Nlnr vâv (28)
R/ cr,, fin
Độ nliạ> tương dối cua quans trớ là dai lượn." .V - — hav — . Đó là su thav dổi cua dó
/ •
ệ -
dần tương đôi trẽn một ỈLI.X hay dòng sánsi 1 lunen.
Như vậy độ nhạy tương đói cua quang trớ s khác với độ nhạy tuyệt đối là khỏno phu
thuộc vào hiệu điện thê rơi trên quanẹ trờ và cưừng độ chiếu sáne.
Nếu diện trở cua quang trờ thav đổi hàng cấp khi chiếu sán« thi khòno cán
phái dùng độ nhạy tương đối và có thể xác định điện tro' cua tjiianii trớ Ihav dổi
13
A R
khi chiếu sáng tức là tỷ sô —— với mót giá tri
R,
cường độ sáng cho trước. Đại lượng này cũng
không phụ thuộc vào thế rơi trén quang trở.
Trong thực tế quang trở thường được dùng
trong mạch với nguồn điện VND ,trở tải RH
(hình I). Thế rơi trên trớ tải v c khi có dòng
quang điện ÀỊRH là
v r = AIR" = ( I - Ir).R.
Hình
(29)vc — Ai A ^ — V 1 \£s)
Đỏ nhay vé thế VR cua quang trớ được định nghĩa là ty số cua thay đổi cua tín hiệu trên
ái trên sư thav đòi dòng ánh sáng.trớ tai trên sư thay đòi dòng ánh sáng

V = è!Ị.
ầệ
Nếu AR « R r thì ta có [2]
V = V
K v ND
hay
A V
c
AE
R,
AR
Nhưng
AR
(R J + R
1 Act
= -R
r Aộ
Aơ
Àệ
(30)
(31)
(32)
trong đó ơo là độ dẫn cân bằng.
Măt khác = —

là đỏ nhay tích phân riêng của quang dan khi khòng có tai do đó
A<Ị> A(Ị) V
Aơ
= S-
A (Ị)

RltRj
V
ND
(R, + Rn )'
= SR,
(1 + R,‘
II
(33)
(34)
Như vậy giá trị cùa đỏ nhạy thê phụ
thuộc vào ty sô cua điện trờ tói cùa quang trờ
R, \ à tro tai Rn. Độ nhạy \'é thế dùng đế
đánh giá quang trớ trong một mạch cu thế
nào đó. Sự phụ thuộc cua v c vào RH được gọi
là đặc trung tái của quang trớ.
Một đại lượng co' bàn cua quang trớ là
clãc trims phò của đò nhạy. Đó là sự phàn bõ
cùa dò nhạy theo bước sóng ánh sáne chiếu
vào quang tro'. Đặc trưns phổ có thế dưực sứ
dụns các dạng sau:
s = f(Â) hay ò = cp( /„)
hay V,, = VP(Ã) (35)
Đỏi \ ói đặc trưna phổ neười ta thườne
dù na ký hiệu là hước sóng Íni2 với độ
nhạy phổ cực đạiÀ
Aơ.a
Hình
Đòi \'ó'ĩ quans dãn riêns. do nhạy cực dai năm trên biên 2 uii hấp thu quan" riẽnu f ho'
háp ihụ ) của bán dân (hình 2). Sự °iám dộ nhạy ÚÌ12 với vùng hệ số hấp thu cực đui là do su
tàn2 tốc độ tái hợp mật nsoài dãn tới aiám thời sian sons cua hạt tái \ á nõn<j đỏ hat tui

điện.Đặc trung phổ của quang dẫn tap dịch chuyên \'ể phía sónu dài so với quan” dan riẽn” .
Nồng độ cua tap thường nho hon vài cap so với nồna độ nsiuyên tư chu do đó quaiiõ dan tap
14
cũng nhó hơn quang dẫn riẽng và thời gian sống
trong quá trình tái hợp trên tám tap luốn luôn
nhỏ hơn so với thời gian sống của tái hợp giữa
các vùng.
1.2.2.2. Tốc dỡ hướng ứng (quán tính cua
quang trở).
Nếu trong vật liệu làm quang trớ chí có các
tâm tái hợp thì thời gian cần để độ dẫn thay đổi
khi cường độ sáng thay đổi đươc xác định bới
thời gian sôngcủa hạt tải tự do. Trong thưc tế,
đặc biệt là khi cường độ kích thích nhó thì thời
gian đáp ứng có giá trị khác nhiểu so với thời
gian sống cùa hạt tải. Sờ dĩ như vậy là do hiệu
ứng
bây các hạt tải tự do. Quá trình này làm kéo dài thời gian tãng và giảm cùa tín hiệu quang
dẫn khi có sự tàng hoặc giam cường độ sáng. Nếu ánh sáng tác dụng có dang xung vuông
như hình vẽ 3 till tín hiệu quang dản có quán tính như hình b. Quá trình bảy đã làm tăng
thòi gian lãng tín hiệu (đường c) vì làm giám bớt các hạt tải tự do và như vậy cẩn một thời
gian dê thiết lập mật độ mới của hạt tái tự do và sự lấp đẩy mới của tâm bảy đế đạt dược
trạng thái dừng. Quá trình bảy cũng làm kéo dài thời gian giám vì các hạt tái bị bãt sẽ được
giái phóng chậm ra khỏi tâm khi sự kích thích đã kết thúc.
Đối với trường hợp kích thích yếu, mật độ các hạt tải bị bảy có thế lớn hơn so với mật
độ hạt tủi tự do và do đó thời gian giám thực tế là được quv định bởi thời gian giái phóns
hạt tái từ bẫy chứ không phải thời gian tái hợp (tức thời gian sống của hạt tải lự do).
Đối với trường hợp tái hợp luvên tính, như đã trình bày ớ trên, quang tro' cài!2 nhạy thi
quán tính càng lớn. Đối với trường hợp tái hợp bậc hai thì hàm cua quá trình tãnu và íinim
khác nhau đối với thời gian do đó sự tăng và giảm khòng đối xứng. Trone trường hợp này

thòi man son« không phái là hằng sỏ [3] vì vậy chi có khái niệm thời gian sons tức thời và
thời gian quán tính có thể lớn hơn thời gian sống đến vài cấp.
Như vậy, quán tính cua quang trớ được xác định bời thời gian đạt được nồng đỏ ổn
định của hạt tái không càn bằng và độ lớn của nó được xác định bới quá trình tái hợp trong
bán dần.
Nsoài các quá trình gây nén quán tính của quans trớ đã nêu ở trẽn, còn có quá trinh
khác cũng đóng 2Óp vào quán tính cua quang trớ. Khi ánh sáng chiếu vào bé mặt quang trớ
có hệ số hấp thụ lớn thì cường độ ánh sáng sẽ khác nhau ứng với mỏi độ sâu khác nhau.
Điêu đó gày nên một gradien cùa 110112 độ hạt tái khòna cân băns và SC xuất hiện dòng
khuếch tán từ ngoài vào trong.
Nêu trong bán dẫn có điện trường tác dụng thì còn tồn tại cá dòne cuốn. Các quá trình
trên cũng đóng góp vào đặc trinh quán tính cua quang trớ Thời gian quán tính có thế lớn
hơn hoặc nhò hơn thời gian thiết lập trạng thái dừng cua dòna hạt tái khóns cân bans là do
sự phụ thuộc cụ thê cua từn« vật liệu, kích thước cua quans trớ. kết cấu cua nó
Ụuan lính cùa quang trớ dược xác định bời thời aian phục hổi lớn nhất,
Đe lãng tòc độ đáp ứng cua quang Im', có the SƯ dull” hai cách: ]: Giam mật dô ''b ay"
dặc hiệt là nhữim bày nám đúng vị trí với diêu kiện hoạt đỏng cua quail” trơ 2: Chon
nlũrng tâm nhạy thích hợp sao cho thòi ỉiian SÒD2 cua hạt tai tự do niarn Irons quá trinh
aiám tin hiệu đản tới thời gian siám tín hiệu nhanh hơn. Cách thứ nhất có the thực hiện
được nếu chọn các vật liệu sạch và hạn chê các sai hóniỉ tinh the. Điéu này có thó lliực hiện
dược tốt nếu sử dụng đơn tinh thế.
Kha nàng thứ hai đế tãns tốc độ hường line là quail!! tro' hoai độn” dưoi diêu kiện sao
cho các tâm nhạy không chuyến từ các bẫy lỗ tròn” thành tám tái hợp. Khi ni ám CƯỜIILÌ (in
ánh sána. các tâm này đóns vai trò các bay lõ tròn2 . Điểu đó có nahĩa la khi naãt ánh sáiiíí.
a
Hình 3.
a:Xung ánh sáng
b: Không có bảy
c: Có bẫy
15

các điện tử khõng những được giải phóng từ bẫy mà cả các lỗ trỏng cũng được giải phóng
từ các tám nhạy. Điều này dẫn tới sự giảm thời gian sống cua các điên tử được giải phóng
và do đó thời gian giám tín hiệu được rút ngắn.
Thời gian quán tính (tốc độ hường ứng)
là một thông số quan trọng đối với các qung
trở, đạc biệt là khi sử dụng làm các rơle.
Thời gian quán tính được xác định từ đãc
trưng tần số. Đó là đường cong phụ thuôc
của độ nhạy tín hiệu vào tần sỏ ánh sáng
kích thích. Từ đặc trưng tần số có thê xác
định được tần số giơi hạn tj,h ứng với độ
nhạy giám đi J 2 lán so với độ nhạy cực
đại. Khi đó thời gian quán tính cùa mẫu
được xác định nhờ tắn sỏ giới hạn
Hình 4. Đặc trưng tần số.
1.2.2.3 Tap nói
Tap gây nên trong quang tró' do nhiéu nguyên nhân nhưng những loai tạp quan trọng
nhất xuất hiện trong quang trớ gồm
1. Tạp Johnson: Tap này gây ra do chuyển động nhiệt của các hạt tái trong quang trớ.
Tạp thế bình phương <l'ff > qua diện trớ R| được biểu diễn qua hiếu thức
< I >= 4kTRj A/ (36)
Trong đó Af là độ rộng băng tần.
Tạp này luôn luôn tổn tại ngay cả khi không chiếu ánh sáng vào quang trớ. Ví dụ thè
tap 5nv cho điện trỏ' ỉkQ ờ nhiệt đỏ phòng và độ rộng băng tán 1Hz.
2. Tạp sinh huý: Tạp này gãy ra bới sự sinh hạt tai do nhiệt và sự tái hợp chúng. Tạp
sinh huỷ chi quan sát được nếu có dòns chạy qua quane trở.
3. Tạp 1 /ĩ: Tap l/f được sinh ra do ảmh hưởng cứa bề mặt quang trớ. Tạp nàv thường
đáng kế ớ vùng tán số thấp.
4. Tạp khuếch đại: Các dụng cụ khuếch đại tín hiệu cũna khuếch đại cả tap ở lối vào.
Điểu kiện cùa các máy khuếch đại là phải có tỷ số tap lối vào trên và lói ra phai xáp xỉ bằn2

I.
5. Tạp nền: ánh sáng nền rơi vào nsuồn nhận cũng là một nguồn tap. Tap này đặc biệt
quan trọn a ỏ' miên hóns nsoai xa vì ở miền này naay ca các bức xạ ơ nhiéi đỏ phòng cũng
dóim góp phần iạp đáng kẽ.
Tạp nền có thế làmaiảm bàng cách hạ nhiệt độ nsuồn shi nhặn.
1.2.2.4 Tao quang trớ
Quantỉ trớ được tạo nén tù các vật liệu
khỏi hoặc màng cua các vật liệu nhụy quane
với hai liẽp xúc không chinh lưu ớ hai đáu đế
lạo cực cho mạch. Vi quan" trỏ khỏns chinh
lưu nên đòna tác dụnii tlico
liướns nào cũ ne như nhau, đổi xứng ( hình vẽ
5). Việc tạo quang trỏ' I at đơiiiúàn. Phán lớn
các bán dẩn nhạy quang thưừníi ứ dạng hợp
chất bển vững về hoá tiỊ khi đặt trong không
khí của lớp khí quyển vì vậy khõna cẩn phái
đật nong chân không hoặc thiiN tinh. Vì thê Hình 5. Đãc trưns V-A cuu «.|uani2 trỏ
kích thước cua nó có
16
thế làm rất nhó íkhòng cẩn bao bọc bên ngoài). Việc chọn kích thước cua quang trớ có thế
theo nguvén tắc sau: Hiệu suất của quang trờ thường đươc đăc trưng bới sự thay đổi đò dan
tương đối đối với dòng ánh sáng tổng cộng rọi trẽn toàn bộ bể mặt: ộ - E .A, tức là
ơ .
đại lượng
'0
Acr
ộ <T[)
Xét mẫu có kích thước lxhxd (l.dài. h: rộng, d: dày), diện tích bề mặt chiếu sáng lá
A=l.h. Nếu ánh sáng được bán dẫn hấp thụ đều thi trong miền hấp thụ tạp chất hệ sô hấp
thụ nhỏ ( — » d ) có thể cho rằng sự sinh hạt tải là đểu khắp trong khối bán dẫn. Độ dản

a
tối là
<*0 = eM„" 0
hd
Độ dan sáng thêm vào
Hiệu suất cúa quang dần là
Aơ - e/.íNBĩE
hd
(37)
(38)
— — = — (39)
EA ơ 0 n„A
Hiệu suất lý lệ nghịch với diện tích chiếu sáng cua mẫu: A=l.h. Nếu hệ số hấp thu lớn
(ví dụ trong miên liáp ihụ riêng) và sự hấp thụ không đéu thì quang dẫn tống CỘI12 cua mẫu
có thế tìm bảng cách lấy tổng theo từng lớp. Quang dẫn cùa lóp có chiêu dày clx cách bẽ
mặt một khoáng X là
Độ dẫn tổng cộno
cìầơ = e/.inAn(k) — cỉx
(40)
Act = —eu
1
h
= — cuti tEB(ì - e " )
(41)
Đối với mau dày mà d » —
ơ.
h
TRliHG
L±Jj
Sơ =—eu.,BĩE

Độ dẫn tối
ơ,
Ị
/ul
I
(42)
(43)
Hiệu siiãt cua quang trớ là:
Aơ
HA ơ,
JL Bt
Ad n,
_ L Ễ I
V., n
(44)
V, là thê tích mâu.
Như vậy, đối với việc tạo quang trớ. cẩn aiàm hoặc tát ca kích thước cua quano trớ
giảm diện tích chiếu sána A.
Câu trúc thường thây ơ quang trỏ bao gom dc thuy tinh trẽn dó đưực phu màn” hán dan
làm quang trà cực kim loại được phu lẽn bé mat \ỚI khoáne cách 0 iiiữa la mién chicu
sáng. Quang trờ cũna được sử dụns từ đơn tinh the.
17
Các quang trớ thường được sứ dụng làm các rơle quang, các thiết bị điều khiến tư động
quang điện,
1.3 Photodiode
Các quang trớ có ưu điếm là phương pháp chế tạo tương đối đơn gián nhưng lại có
nhược điểm là thơi gian quán tính lớn (thời gian đóng mở cỡ 10'2-10 's). với cường đỏ chiếu
sáng lớn thì đặc trưng I-V khỏng còn là đường thẳng. Ngoài ra, các thông sô cúa nó phụ
thuộc mạnh vào nhiệt độ. Thời gian quán tính ờ các photodiode nhỏ hơn so với các quang
trớ. Vai trò cứa cùa photodiode ngày càng quan trọng. Chúng thường dùng nhiều ỏ vùng

hổng ngoại nhưng cũng dùng nhiểu để ahi nhận bức xạ năng lượng cao.
Các photodiode được hoạt động hoặc dưới chế độ không có phân cực ngoài ( chế độ
quang áp) hoặc dươí chế độ phân cực ngược (chế độ quang dẫn). Vùng hoạt động của
photodiode là vùng nghèo cùa chuyến tiếp p-n hav diode Schottky.
ớ chế độ quang áp, diode hoạt động như một nguồn sinh dòng quang điện. Biểu thức
T() đi qua photodiode có dạngcho dòng
In = v/
= w - l „ - Ị
/ r h ÊỊ'
= !r w - 7«, [exp(ể V/ K T)~ 1J (45)
Trong đó !,, là dòng quang điện,RH là điện trớ tải mắc nối tiếp. Ipn!à dòng qua chuyển
liếp p-n, V là điện thế tác dụng lẽn diode. ỉ(l là dònạ bão hoà ớ thế ngược. Khi mạch đê hở
(R (I - cc ) Ihì I|, = Từ (45) ta có biếu thức cho thế hớ mạch, tức la suất diện động quang
của photodiode
KT
In 1 +
(46)
Khi mạch nối tắt ( R„ =oc ). thế rơi trên photodiode V-0 và dòng ngắn mạch là I|((. = Ip.
Đó là dòng của các hạt tải quang sinh ra khi diode được chiếu sáng.
ờ chế đô quang dần. chiều cao hàng rào thế cao hơn do đó dòng IPl, = I, tức là dòng qua
diode khi không chiếu sáng. Dòng qua diode được chiêu sáng sẽ là
ỉ p + A, ' I !■
(47)
Trên hình 6 là đặc trưng Von-Ampe ( I .V )
của photodiode. Theo biểu thức (45) ta thấy dòng
In là hàm sò cùa thế V tác dụng vào diode còn
dòng bức xạ <Ị> như là một tham số. Nhìn đồ thị (
hình 6 ) ta thây ngav ràng việc điều khiển quang
cho dòng qua photodiode chì thực hiện được khi
photodiode phàn cưc ngược ( ờ chế đô phân cực

thuận I|.„» I|. ). Vói chê độ này. dòng quang dẫn
háu như không phụ thuộc vào thê ngược và trớ
lái. Vì trớ tái mac nối liếp với diode nên
Vsk-!,Rh= V (48)
Trong dó v sl, là thê phân cực ngược của
nsuồn. V là (hè ngược rơi trên diode, I. là dòníĩ
quang dẫn qua tài .
Hình 6. Đặc trưng 1-V của photodiode
Như vậy. ớ một chê do chiếu sáns nhất đinh, diode hoạt độns ớ chế dò quana dán là
nguồn dòng quang điện Ij, đỏi \ói mạch ngoài. Giá trị cua I,. hau như khỏns phu thuộc vào
các Ihòim số cua mạch nsoài như Vs], \'à Rị,.
Các íhôna sỏ \'à đặc trưne cua photodiode cũng gióng như các ihỏnG sò \à đác trưn"
cua quang trớ mà ta đã xét o' trên ù vậy 0' đâv ta chi xét một số đặc trinm quan trọnsi cull
photodiode.
18
1.3.1. Dăc trưng năng lương.
Đường đặc trưng năng lượng là đường phụ thuộc của dòng Ip vào dòng bức xạ (Ị) rọi trẽn
bề mặt photodiode. Giả thiết ánh sáng chiếu vào vùng n của photodiode. Số photon trong
một đơn vị thời gian sẽ là ^/ỵv Dòng Ip tý lệ với số photon dược hấp thụ trong bán dần
trong một đơn vị thời gian
ip =(ìỉ1XhJ - {49)
hv
Trong đó Tị là hiệu suất lượng tử tức là sỏ' cặp điện tử- lỗ trống được sinh ra do một
photon, q là số photon, ỵ Hìa thừa số mõ tả phần hạt tái được sinh ra do ánh sáng không bị
tái hợp trên đường đi đến điện cực.
ở chế độ quang dẫn, photodiode có đặc trưng nãng lượng định nghĩa bằng biểu thức (49) o
trên và có dạng tuyến tính với (Ị). Điều đó có nghĩa là tất cả các hạt tai quang đến được
chuyến tiếp p-n và đóng góp vào dòng quang điện. Trong mọi trường hợp, sư giám bớt hạt
tái thiểu số do tái hợp không phụ thuộc vào dòng ánh sáng vì trong tinh thế chỉ chứa ít tâm
tạp hoạt động như tám tái hợp.

ơ chế độ quang áp, đặc trưng năng lượng Ị I V
hoặc là đồ thị cua dòng ngắn mạch Ihoặc suất
tạp noạt ơọng nnu lam tai hợp.
ơ chế độ quang áp, đặc trưng năng lượne
hoặc là đồ thị cua dòng ngắn mạch Isc hoặc suất
điện động E|, = V|. phu thuộc vào dòng ánh sáng.
Khi (|> lớn, đổ thị ISI - <|> và v,„ - <ị) lệch khỏi dạng
dường thắng (hình 7). Đường I.J -(Ị) lệch khỏi
dường llũing chu yêu là do thê rơi trẽn điện trớ
khối rh cúa miến base (mien chiêu sáng) tăng với
sự tang dònu ánh sáng. Còn suất điện động ( thê
hớ mạch ) giam là do chiểu cao cua hàng rào thế
giảm vì vùng n và vùng p tích tụ các điện tích dư
cua điện tư và lỗ trống. Kết qua là diện trường cua
chuyển tiếp p-n phân chia điện tứ và lỗ trỏng kém
hiệu qua.hơn và sư tăng của suất điện độna với sự
lãng cường độ sáng chậm hơn.
Hình 7
i .3.2 Dặc trưng nhò
c ,
Dùng biếu thức \' - ỵ. trong đó c„ là vận tốc ánh sáns trona chân không ta có thè
định ngh ĩa độ nhạy phổ Sp phụ thuộc vào bước SÓI12 t. nhu sau
s = — :
1 k
<í>
q n /v -
hC
(50)
vể mặt lý thuyết thì theo o0 ) độ nhạy có dana đườns tháng cắt gốc tọa đồ (ả = 0).
Trong thực tế đổ thị không phái là đường thẳng và khóng cắt 2ốc. So dĩ nhu vậy la do sự tái

họp bề mặt lăng ( giống như trường hợp cùa quang trơ ) khi bước sóng ánh vine Siam. Như
vậy miền hước sóng ngủn ứng với sự giám đỏ nhạy phụ thuộc vào chiều dày mien chiếu
sáng của chuyến tiếp và tốc độ tái hợp. Sự lỉiãm cua dò nhay ư miền bước sons’ dai tươna
ứnti với hiên vùng hãp thụ cua vụt liệu, đinh của phò phu thuộc mạnh vào he so hap thụ cua
\ I f ] I »•*II
\ãt liệu
"\3. Tốc đò hướna ứng3.3. Toe đỏ hường ứng
Tốc độ hướng ứng cua photodiode là hàm số cua hiệu suất phán chia các hạt tai dưới
tác dung của diện trường chuven tiẽp khi chiêu sáns và độ lớn cua điện liu 112 lớp ncheo Cd.
19
Điện trường của lớp nghèo phân chia lỗ trông và điện tử sau khi chúng khuếch tán đến miền
chuyển tiếp. Thời gian để các lỗ [rống đi qua miền chuyển tiếp là.
t, ~ 5 /
'r / v

(5J
0,1 ns
Trong đó ô là chiều dày lớp chuyển tiếp và vmay là vận tốc cuốn cực đai.
Đối với Ge và Si, vmax = 5.10Jms '. ỗ thường nho hơn 5(jm vì vậv hãng số thời gian cỡ
s.
Thời gian đế điện dung lớp nghèo tích điện lại khi trở tài nhỏ là hàm sô của hằng sỏ
ihời gian Cd rh, trong đó rh là điện trớ của miền chiếu sáng của diode. Đổi với những chuyến
tiếp có điện dung lớn, thời gian quán tính đóng góp chú yếu là do lớp nghèo. Chính vì vậy
các thông sỏ làm thay đổi điện dung lớp nghèo là nồng độ hạt tải, kích thước mẫu. thế phân
cực ngược cán phải xét tới khi tính thời gian quán tính. Thời gian tăng và giám cùa tín
hiệu khi nhàn ánh sáng kích thích phụ thuộc cá vào trớ tải mạch ngoài và thế phàn cực.
Hình (8) mô tả sự phu thuộc thòi gian tăng và giảm vào trớ tải R,. Hình (9) mỏ tá sự phụ
thuộc của thời gian quán tính vào thế phân cực ngược với giá trị trở tãi khác nhau.
/Ị\ I (|'S)
Vịi

roo 1
ĩ on
I lìời
pÍHIÌ
Ifing
T
. -10 WM. ỉa 1 Ị
T, ■ - 1
T, -1 MOV, 0,30
Hình 8
10 ‘:0 50
ỈIỊ'£XCCHLÌ5 rmmaiuiĩĩ
Hình 9
2.4 Photodiode từ tiõp xúc Schottkv
Khác với diode chuyển tiếp p-n thông thường, các diode Schottky hoạt động với các hạt
tải đa số. Các diode này có hai lợi thế là:
1. Nó có thể hấp thụ photon với nãng lượng nhò hơn độ rộng vùng cấm (ớ phía kim
loại). Nếu năng lượng đó lớn hơn chiều cao hàng rào thế thì các điện tử được kích thích sẽ
có thể chuyển động qua hàn2 rào đến miền bán dẫn. Như vậy phổ năng lượng có thế lùi về
phía sóng dài.
2. Khi năng lượng cua photon tăng, vùng hấp thụ năm trong lớp điện tích kliòng gian
tạo điổu kiện cho việc phân chia điện tử và lỗ tròng. Với chuyển tiếp p-n thì khác, dòns
quang dẫn gán nhu' bằng không khi độ sâu của miền hấp thụ nhỏ .
Vói hai lợi thế trên, photodiod kim loại - bán dẫn có thể hướng úrm với khoána bước
sóng rộng hơn so với chuyến tiếp p-n cùng loại.
Ngoài ra, photodiode Schottky còn có lợi thê là vùng chiếu sáns có điện trơ nhòvà có
lóc độ nhanh. Các diode này còn có độ nhậv cao và dễ chế tan.
20
PHẦN II
THỰC NGHIỆM

2.1 Xây dưng hê do
Sơ đổ hệ đo quang dẫn được vẽ trên hình 10
T/hl
►
T/h2
►
N , s Máy Đon
Xỉ) sắc
V
A M
L PC
B
Đen (g) v o - ^
\J Tín hiêu chuẩn
Hình 10. sơ đồ hệ đo phổ quang dẫn.
B: Bộ biến điệu tín hiệu
L: Lock-in SR830.
M: Mẫu.
N: Mô tơ bước.
PC: Máy tính.
Hệ đo được xây dựng chu yếu dựa trẽn máy đơn sắc cũ VSV2-P cúa Đức và khuếch đại
nhạy pha RS830 DSP.
Hoạt động của hệ đo như sau: ánh sáng từ khe ra cùa máy đơn sắc được thấu kính hội tụ
thạch anh hội tụ vào mẫu. Tín hiệu lấy ra từ trớ tái mắc nối tiếp với mẫu được đưa vào
khuếch đại nhạy pha. Dòng ánh sáng chiếu vào mẫu được điểu biên với các tần số có thể
thay đổi được từ 20 Hz đến 1.4 kHz. Tín hiệu chuán được tạo ra bới bộ điều biến ánh sáng
cùng với đèn chiếu và photodiode. Máy tính có nhiệm vụ ghi nhận tín hiệu từ khuếch đại
nil ạy pha tới, điều khiển mỏ tơ bước đế thay đổi bước sóng ánh sáng cua máy đơn sắc, đồng
thòi từ sô bước quay của mô tơ sẽ xác định giá trị bước sóng. Giữa số bước quay của mó tơ
với giá trị của bước sóng máy đơn sác đã được thực hiện phép chuyến, vì vậy có thê thay

đối giá trị bước sóng cùa máy đơn sắc một cách tuy ý. Tóc dộ quay của mỏ tơ được đặt phù
hợp với hàng sô thời gian cùa khuếch đại nhạy pha trong quá trình đo. Đẽ thực hiện các
chức năng trên, chúng tòi đã viết chươns trình bằng ngôn ngữ Pascal điều khiến máy tính.
Việc trao đổi giữa máy tính với hệ đo được thực hiện qua Card IEEE-488. Với hệ đo được
xày dựng . có thế xác định đặc trưng phổ. đặc trưng tần sô' của mẫu. Kết qua đo dược lưu lại
trong một flic sô liệu đổng thời máy tính sẽ vẽ luôn đổ thị trẽn màn hình tron2 quá trình đo.
Ưu điếm của chươne trình là có sứ dụne. phỏng tiếng việt trong Pascal và có hướns dẫn tý
mi nôn việc sử dụns rát thuận lợi. Trẽn hình 11 là một tron 2 những dao diện cua chương
trình. Chương trình soạn tháo được đưa ớ phần phu lục.
Máu đo đưực dật trong Dewar thạch anh. Dewar được thiết kê sao cho có thế săn trẽn aiá
dặt Irẽn ray quang học và có thế dĩ chuyên hằng ốc vi cấp đế điểu chinh ánh sán2 rơi trên
mẫu. Cập nhiệt điện đổng-consiantan dược sư dụng đế đo nhiệt dỏ mẫu và được nối với hộ
khống chè nhiệt độ tự lãp. Đế tàng nhiệt độ cua máu và khòníỉ ché nhiệt dỏ, một In nho
côns suàt 25\v được lãp vào nơi dặt mẩu.
Bộ điều biến ánh sáng được thực hiện nhờ cánh quạt due lỗ nuói băng mỏtơ điện mọt
chiều. Tán sỏ điều hiến có thể thay đối nhò chiết áp nối với neuồn nuôi. Bộ cánh dược thiết
kẽ bang máy tính và nguồn nuôi ổn áp tự lãp ổ định dòng vì vậy sai số do tán biến diệu nho
Hình 1 1. Dao diên của chương trình
2.2 Tao máu
2.2.1 Tao nu ang trờ
Từ vật liệu khối CdTe loại n có điện trớ suất khá caoí lOMCfQm )có sẩn, dùng dao
lách đê lấy manh đon tinh thể sau đó mài thành những hình khối có chiéu dày khoảne 0.5-
lmm để tạo quang trớ. Bé mặt quang trở được đánh bóng, ãn mòn bằng dung dịnh Br +
Methanol. Điên cực được tạo bans cách hàn Indium sau đó ủ nhiều giờ ở nhiệt độ khoáng
] 20"C . Điện cực được nói ra ngoài bơi dãy đồng nhỏ. Đế là bán cách điện.
Kích thước mẫu nằm trong khoảng I.5xl.5mm đến 5x6mm.
2.2.2 Tao photodiode
2.2.2. ] Tao diode từ chuvẽn tiếp p-n Si
* Các phiến chuyên liẽp p-n từ bán dẫn Silic có chiểu dầy khoáns 0.5mm với các cực tạo
sẩn được cưa cắt thành các mánh nhò vói kích thước khác nhau nằn trong khoann từ

2.5.\3inm đến 5x6mm.Các cực được nối ra nauổn bằn<2 cách hàn dãy đỏng mong .
2.2.2.2 Tao djod từ tiép MIC Au-CdTc loai n
Với các mẫu CdTe dã làm sán như các quang trờ, chúng tỏi tiến hành tạo tiếp xúc Au vào
bé mặt. Đẽ xét chùt lượng cùa các tiẽp xúc. bề mặt cùa CdTe được gia cònt! \ ó'i những ché
độ khác nhau: Đê mặt lóc lư nhiên, đánh bóng, đánh hóng sau dỏ cho ăn mòn.
Tiẽp xúc được tao bằng cách cho lắng đọng AuCl, lẽn bé mặt hoặc cho hốc hay Au trong
chân không.
■> 7
2.3. Xác dinh các dãc trưng và thòng sỏ của quang trờ và photodiode.
Như phần lý thuvết đã trình bày, các đặc trưng, thóng số quan tron2 của các linh kiện
quang điện tử trên gồm:
Điện trớ tối, thời gian quán tính
Đặc trưng sáng ( đường cong phụ thuộc của dòng quang dẫn vào cường độ sáng ). đặc
trưng phố, đặc trưng tán số.
Đặc trưng tán sô'
Tạp nội
Chúng tôi sẽ trình bày vắn tắt một số kết quả thu được dựa trên cơ sớ các phép đo trên
hệ đã được xây dựng.
2.3.1. Các thõng sỏ' và dãc trung của quang tro
Đỏi với các quang trớ dược tạo từ đơn tinh thể CdTe loại n. thiết diện chiếu sáng, diện
trớ tối, diện Irứ sáng ứng với các cường độ chiếu sáng khác nhau của một sô quang trớ ớ
nhiệt độ phòng được trình bày ở bang 1. Trên bảng 1 cũng đưa ra giá trị cúa độ nhạy khi
chiếu ánh sáng cường độ 100 Lux và hằng số thời gian cua các quang trớ ớ nhiệt độ phòng.
Hàng sỏ thời gian được xác định từ các đặc trưng tần sô .
Kích thước
(mm )
K.
(MO)
Điện trớ sáng (R)
Thời

gian
quán
tính
(ms)
Đõ nhạy
AR/k,
(100 lux)
10
Lux
50
Lux
100
Lux
500
Lux
1000
Lux
2100
Lux
4x2x1 0.21 13
0.1828 0.1724 0.1618
0.1403 0.1282 0,1161 1.9
0.23
2,5x2x0,5
401
162,2
48.2 25,59
7,57
4.52 2,58 5.8
0.93

3x1,2x1
151.2 89.8 49.2
31.87
12.2 6.65 3,24 2.67
o.yo
2.5x2\ !
1 56 103.3
42.8 25.04
9.3
5,34
2.84
4.7
0.84
Bảng 1 Một vài thông sổ cua các quang trở CdTe.
Đặc trưng phổ cua các quang trờ cho thâv hầu hết đều có 2 cực đại ớ bước sóng xung
quanh 840nm và 880nm. Nguổn gốc các cực đai này được đoán nhặn theo báo cáo cùa
chúng tỏi tại hội nghị khoa hoc vật liệu tại Hué 8.2000 và tại hội nahị khoa hoc Trường Đai
hoc khoa hoc Tụ nhiên (11.2000 ) là ứng VỚI chuyên mức của điện tử từ vùna hoá trị lén
\ ùne dần và chuyên mức từ lâm sâu lên vùng dản [5.6]
Kcl quá cho thấy độ nhạy của các quang trớ chưa cao và không giôns nhau. Nó gồm
hai loại.
* Loại thứ nhất có điện trớ nhỏ vã độ nhạy thấp ( quans trớ đầu tiên trong bản2 1).
Loại này có đặc trưng sáng không phải là đường thắne mà tuãn theo cõng thức (19).
Tuy nhiên với các giá trị cường do sáns < 200 Lux dõthị có đạns tuyến tính.
Loại thứ hai ( 3 quang trớ có điện trớ cao trong bans 1 ) có độ nhạy cao hơn. Đãc
Irưng sáng cua loạị này có dạng tuyên tính đèn tận hơn 2000 Lux ( cõng thức 17 ). Vì vậv
loại này có thế dược sứdụnu đẽ xác định cường độ sáiiíi cua các bức xạ.
Ọ II á 11 tính cua các quails trớ tuơníi doi lớn. cỡ mi li giãy. Tuy nhiên troniỉ thực té. có
the lãng tốc độ đáp ứng cùa các quang trớ trên băng cách tán” cườns độ sán*:, Ịiiam trớ tái
hoặc tăng nhiệt độ. ơ các kết qua trên, hãng sỏ thời iỉian được đo với cưữniỉ độ ánh sán lí rát

nhò ( <1 lux ). nếu tăng cườnạ độ sáng lẽn khoana 2000 lux ( tươnti đươii” với việc chiêu
một bóng đèn CÕI12 suất vài clụic oát hội lu vào quan*: trò) thi hĩiniỉ so thoi tỉian có ihc iiiam
đi một cãp.
23
Vì từ trước tới nay, các quang trớ thường được chế tạo là từ các vật liệu bán dẫn CdS.
PbS, CdSe, InSb, CdHgTe, Ge, Si, chúng tôi chưa tìm thấy tài liệu cụ thế vể quang trớ từ
bán dẫn CdTe nẽn rất khó đánh giá kết quả. Tuy nhiên chúng tỏi chọn CdTe vì đây cũng là
bán dản nhạy quang, có hê số hấp thụ lớn và độ nhạy cực đại nằm trong miền hồng ngoại
gần nên việc tìm nguồn sáng trong việc sử dụng làm rơle quang cũng thuận lợi.
Đôi với CdTe chúng tôi nhận thấy nếu sử dụng quang trờ này làm nguồn ghi nhận bức
xạ, đặc biệt là những bức xạ có năng lượng nhỏ thì tốt nhất là có màng bảo vệ bề mặt vì
bề mật dề bị ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài như không khí, độ ẩm [5]. Tuy nhiên
nếu sử dụng làm rơle quang thì sự ảnh hường này không đáng kế
Ngoài ra chúng tói cũng bước đầu thử chế tạo quang trỏ' bằng phương pháp tao màng
17J. Các màng này cũng khá nhạy quang, tuy nhiên quán tính của chúng lớn hơn so với các
mẫu khối [12].
Tạp nội của các quang trớ được đo trên khuếch đại nhạy pha RS830 DSP. Kết quá cho
thấy tạp chủ yếu là l/f và khá lớn [6].
2.3.2 Các (hòng số và dăc trưng của photodiode.
Trên bảng 2 là một số thông số của các photodiode được tao từ chuyển tiếp p-n Si.
Điện trớ phân cực ngược thav đổi là do chiếu ánh sáng với cường độ 3000 lux. Thời gian
quán tính được đo ứ chế độ quang áp.
Kích thước bề
mặt mẫu (min)
Điện trớ phán cực ngược
Điện dung
pF
Thời gian
quán tính (ms)
Tối (KQ)

Sáng (Kfì)
5x6
12.7
4.8
4010 2,5
5x5 9.5 4.3 3000 0.56
3.5x5 10,2 2,96 2100 0.34
3x4 4,15 2,1 2411
0.46
3x3
14.5 4,8
7040 2.18
Các kết quá thu được trên bảng 2 cho thấy, nói chung hăng sô thời gian ty lệ thuận với diện
tích của photodiode. Theo phần lý thuyết thì hằng số thời gian tỷ lệ với điện dung lớp
nghèo, Diện tích bề mặt càng lớn thì điện dung càng lớn vì vậy quán tính tỷ lê với diện tích
hề mật . Ngoài ra, khi phàn cực ngược, hằng số thời gian giam xuống [8]. Đế tìm thế phân
cực ngược lớn nhất có thế sử dụng, chúng tỏi đã tiến hành đo đặc trưng von- ampe cua tất
ca các mẩu. Nhìn chung thê đánh thung nằm trong khoáng 4 0 V.
Nhìn bảng 2 cũng thây có trườn2 hợp hằng số thời gian không ty lệ thuận với diện tích
bế mật. Nguyên nhân là do điên dung ty lệ nghịch vói độ rộng vùng điện tích không gian.
Các kết quá do đặc trưng C-V cho thây nồng độ tap pha khỏna đều nhau tron” các
photodiode vì vậy có sự sai lệch trên. Nói chung muốn có photodiode với hằng sỏ thời gian
* nho cần giảm bế mặt chiếu sấna. sứ dụng bán dẫn pha tap ít. dùng thê ngược lớn. tãna độ
chiêu sail” cũng như giam chiểu dày mien chiếu sáim. Đối với dièu kiện phòng thí Iiíỉhiệm.
Lining toi chi có the thực hiện việc main kích thước, tãnthê phán cục. tăng cường độ sánsi
đế suim thời gian quán tính. Niioài ra. trong khi sứ dụnsỉ có thế giảm trớ tài nếu được đẽ
main thời gian quán tính cua photodiode. Kêt qua đo cua chúng tỏi cho thấy thời iỉian quán
Hull cua các photodiode có thay đổi với trớ tái ví dụ, với mẫu có kích thước 5x5mm chiiniỉ
tòi thu được
Trờ tai

lOkQ
100 kQ
1M Q
2 MQ
Thời gian quán
linh (ms)
0.83ms
0.87 ms
! IĨ1S
1 .o.ĩiih
1
24
Trên hình 12 là đặc trưng phố cứa một photodiode từ p-n Si.
Để đánh giá độ nhạv cũng như quán tính của photodiode tự tạo. chúng tói đã so sánh
với kết quả đo một photodiode p-n Si sản xuất tại Trung Quốc trong cùng điều kiện như
nhau: kích thước, cường độ chiếu sáng, trở tải. Kết quả cho thấy độ nhạy cua mẫu Trung
Quốc lớn hơn nhưng độ chênh lệch không lớn. Trái lại, thời gian quán tính cua mẫu Trung
Quốc là 2,4ms còn Ihời gian quán tính của mẫu tự tạo là 0,87ms. Một số thông sỏ cùa các
photodiode làm từ tiếp xúc Au-CdTe được trình bày trẽn bảng 3. Điện trớ thay đổi với
cường độ chiếu sáng là 2000 lux. Trên báng 3 thấy rằng các
photodiode này nhạy hơn so với các photodiode làm từ chuyến tiếp p-n Si. Tuy nhiên thời
gian quán tính lại lớn hơn mặc dù điện dung lớp tiếp xúc nhỏ hơn rất nhiều. Sở dĩ như vậy
vì vật liệu CdTe loại n mà chúng tôi sứ dụng có độ bù trừ cao , tuy điện dung nho nhưng điện
p T h Q u a ng bán d ần - Kh o a v à t L ý - T r ư ờ n g ĐH K ho a H o c T ự N h i è n
EOD
D flc t r ư n g p h ò
F i l e s ố l i ê u : t ỉ i _ a l . q d n
K í c l ì t h U ô c n au ; 2 . 5x 3 .0 ran
*100.0 0 0 0 0 .0007
*100. 38% 0 .0 006

o . o đ
4 01 6 0 1 0 0 0 ÌO O O 1 2 0 0 1 4 C
B iíố c s ó n g Cnm )
DÒ r ô n g k h e (U P S ) : 0.25 nm - T a n s ù b iế n đ i è u t í 11 } i iè u : 300 ( H z )
Hình 12. Đặc trưng phổ cùa chuyển tiếp p-n Si
trở rh lại rất lớn. Ngoài ra, dường như độ nhạy cùa các photodiode này kém hơn độ nhạy của
các quang trờ CdTe ờ trẽn báng 1 . Một trong nhữns nguyên nhãn là do chiều dày cúa lớp
An tiêp xúc hơi lớn (ánh sáns được chiêu vào bề mặt có phu vànsz ) nên ánh sáne bị hãp thụ
một phần khỏng nhỏ.
Gia công Kích thước
Điện trớ phàn cực
ngược
Điện dung
Thời gian
quán tính
[ms]
bể mặt mẫu [mm]
Tối [MQ]
Sán g
[Mil]
pF
Lãng đọng
hoá học
Mặt lóc tư
nhiên
8x6 72 4.2 2.3
1.8
Đánh bóng 5x12 49
9,7
4.3

2.7
Đánh hóim 5x4
62 0,98
2,4 1.5
Đánh bóng
+ Ản mòn
7x6
109
1 1 6.6 2.3
Phim trong
chan không
Đánh bóng
+ Àn mòn
6x5
2.25
0.6S
s
2.?
Bàns 3. Một so thòng só cùa các photodiode tiếp xúc Au-CdTe