GaNo Opto、世界初の商用SiC UV APDを発表

January, 13, 2016, Jiangsu--江蘇省のGaNoオプトエレクトロニクス(GaNo Optoelectronics Inc)は、SiCベース、世界初の商用UVアバランシュフォトダイオード(APD)を発表した。
　本質的に可視-ブラインドAPDは、UVフォトンカウンティング機能を持ち、リニアまたはガイガーモードのいずれかで動作する。GaNoオプトは、UV光センシングソリューションでは先進的企業。GaNおよびSiCを含むワイドバンドギャップ半導体をベースにしたUVセンサやモジュールを提供している。
　SiC UV APDは、学術および産業界から注目されている。コロナ放電、火炎検出、UV蛍光、UV天文学、UV LiDARや通信、ジェットエンジンやミサイルの噴煙検出などに潜在的アプリケーションがあるためである、と同社は説明している。
　これらのアプリケーションには、検出すべきUV信号は非常に弱く、従来、大きなPMTを使わなければならなかった。SiC APDはPMTを置き換える有望な代替となる。こうしたアプリケーションでは、堅牢さ、コンパクト性、低コスト、長寿命、低電圧動作が求められている。とは言え、SiC UV APDの実現は非常に難しい、基板あるいはエピ関連の材料欠陥、相対的に不十分な素子動作のモデル化、未熟なデバイス作製技術のためである。
　ごく最近、GaNoオプトはハイパフォーマンスSiC APDの量産を開始した。10⁶までの高利得、シングルフォトンカウンティングと室温で～1Hz/mm2の低暗計数率。特殊条件下では、デバイスは高温でシングルUVフォトンカウンティングができると見なされている。
　「ワイドバンドギャップ半導体はUVフォトディテクタ作製に最適の材料であることは広く認められている。商用Si APDはUV波長範囲で適度の量子効率を実証しているが、高いUV/可視除去率達成には非常に高価な光学フィルタが必要になる。これは、ピーク応答が可視波長範囲にあるためである。さらに、非常に低いダークカウントのSi APDは、液体窒素温度まで冷却した時にしか実証されていない」とGaNoオプトのCTO、Dr Hai Lu氏はコメントしている。「当社のプロセスでは、低漏れ電流と高いアバランシュ利得達成には、適切な終端と表面パッシベーション技術が不可欠であることが示されている。デバイスがシングルフォトンカウンティングモードで動作するには、低漏れ電流と高アバランシュ利得の両方とも必要。サブpAレベルの低漏れ電流は、98％ブレークダイン電圧で達成されている。当社の次のステップは、SiC APDベースのUVイメージングアレイを開発すること。この場合、各APDピクセルの均一性とスケーラビリティが主な技術障害となる。新たなインプランテーションおよびドーパント活性化シーケンス、さらにバックエンド処理技術を開発することで目標は達成される」と同氏は説明している。