ساخت و بهینه سازی فوتودیود پیوندی ناهمگن p-n بر پایه نانوساختارهای n-zno

امروزه فوتودیودهای با ساختار فلز-نیمه¬هادی-فلز (msm)، پیوندهای ناهمگن p-n و پیوندهای شاتکی بطور قابل ملاحظه ای برای کاربردهایی از قبیل: هشدار حریق، تشخیص آلودگی، تصفیه آب، تجهیزات پزشکی و ارتباطات مورد توجه قرار گرفته اند. فوتودیود پیوندی p-n متشکل از پیوند نیمه هادی با آلایش n- و p- بصورتی ساخته و کپسوله می شود که اجازه دهد نور تا نزدیکی پیوند متالوژیکی نفوذ کند. فوتودیودهای پیوند p-n و p-i-n دارای مزایای سرعت پاسخ دهی سریع، جریان تاریک کم و کار بدون بایاس اعمالی هستند. بنابراین فوتودیودهای p-n وp-i-n انتخاب بسیار مناسبی برای کاربرد فضایی در آینده هستند. در سالهای اخیر zno بدلیل خواص منحصر بفرد و کاربردهای بالقوه اش در افزاره های الکترونیک نوری و الکترونیک بطور گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته است. zno دارای مزایایی از قبیل هزینه پائین و پهنای باند زیاد(ev 37/3)، انرژی پیوند اکسایتون بسیار بزرگ mev) 60 در دمای اتاق)، خواص اپتیکی و الکتریکی عالی، پایداری شیمیایی و حرارتی بسیار عالی، سختی تابش بالاتر و دمای رشد پائین و مواد خام غنی است. zno بواسطه نقص های ذاتی اش مثل، تهی جاهای اکسیژن، ناخواسته آلائیده نیمرسانا نوع n است. بدلیل فقدان لایه های zno نوع p پایدار و قابل کنترل، از ساختارهای ناهمگن بر مبنای zno استفاده می شود. در اغلب موارد برای تولید فوتودیودهای پیوندی ناهمگن zno از نیمرساناهای نوع p مختلفی مانند: nio، sic، si، gan و غیره استفاده می شود. در میان تمام نیمرسانا های نوع p مذکور، سیلیکان تجاری بدلیل هزینه پائین و استفاده گسترده اش در تکنولوژی در ساخت فوتودیودهای پیوند p-n بر پایه zno بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.