Optimum Concentration of InSb Photodiode for Minimum Low Reverse Bias Leakage Current

Abstract

We have investigated a relation between the impurity concentration and the leakage current for three types of InSb diodes. They were fabricated with different impurity concentrations on both sides of the junction such as p - n, p^+ - n; and p^+ - n+ in order to achieve the minimal level of noise. It is shown that the leakage current at a low reverse bias has a minimum for the p^+ - n diode structure (impurity concentration of order of 2х10^15 cm^-3 for the n-type and 1х10^18 cm^-3 for the p-type). Increasing the impurity beyond these values may cause the tunneling at a low reverse bias voltage close to zero, and decreasing the impurity causes increasing the diffusion current.

Дослiджено зв’язок мiж концентрацiєю домiшки та струму витоку для трьох типiв InSb дiодiв. Дiоди було виготовлено з рiзними концентрацiями домiшки на обох боках перехода, а саме p - n, p^+ - n та p^+ - n^+; щоб отримати найнижчий рiвень шумiв. Показано, що струм витоку має мiнiмальне значення при низьких зворотних напругах змiщення для p^+ - n структури (концентрацiя домiшки порядку 2 х 10^15 cм^-3 для n-типу та 1 х 10^18 cм^-3 для p-типу). Зростання концентрацiї домiшки понад цих значень може викликати тунелювання при малих зворотних напругах змiщення, тодi як при зменшеннi концентрацiї зростає дифузiйний струм.