Recent developments in quantum-well infrared photodetectors

Thin Films

Volumn 21, Issue C, 1995, Pages 113-237

  Gunapala, S D ^a   Bandara, K M S V ^a  

^a CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 79957658355     PISSN: 10794050     EISSN: None     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1016/S1079-4050(06)80005-0     Document Type: Article

References (141)

1. L. Esaki and H. Sakaki, IBM Tech. Disc. Bull. 20, 2456 (1977).
2. J. S. Smith, L. C. Chiu, S. Margalit, A. Yariv and A. Y. Cho, J. Vac. Sci. Technol. B 1, 376 (1983).
3. D. D. Coon and R. P. G. Karunasiri, Appl. Phys. Lett. 45, 649 (1984).
4. L. C. West and S. J. Eglash, Appl. Phys. Lett. 46, 1156 (1985).
5. B. F. Levinc, K. K. Choi, C. G. Bethea, J. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 50, 1092(1987).
6. B. F. Levine, C. G. Bethea, G. Hasnain, J. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 53, 296(1988).
7. C. G. Bethea, B. F. Levine, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, J. W. Stayt, K. G. Glogovsky, R. A. Morgan, J. Blackwell and W. Parrish, IEEE Trans. Electron. Devices 40, 1957 (Nov. 1993).
8. L. J. Kozlowski, G. M. Williams, G. J. Sullivan, C. W. Farley, R. J. Andcrsson, J. Chen, D. T. Cheung, W. E. Tennant and R. E. DeWames, IEEE Trans. Electron Devices ED-38, 1124(1991).
9. W. A. Beck, T. S. Faska, J. W. Little, J. Albritton and M. Sensiper, "Second International Symposium on 2-20 μm Wavelength Infrared Detectors and Arrays: Physics and Applications, Miami Beach, Florida, October 10-12, 1994."
10. B. F. Levine, R. J. Malik, J. Walker, K. K. Choi, C. G. Bethea, D. A. Kleinman and J. M. Vandenberg, Appl. Phys. Lett. 50, 273 (1987).
11. J. Y. Andersson and G. Landgren, J. Appl. Phys. 64, 4123 (1988).
12. M. J. Kane, M. T. Emeny, N. Apsley, C. R. Whitehouse and D. Lee, Semicond. Sci. Technol. 3, 722(1988).
13. M. J. Kane, M. T. Emeny, N. Apsley and C. R. Whitehouse, Electron. Lett. 25, 230 (1989).
14. B. F. Levine, C. G. Bethea, G. Hasnain, V. O. Shen, E. Pelve, R. R. Abbott and S. J. Hsieh, Appl. Phys. Lett. 56, 851 (1990).
15. D. D. Coon and K. M. S. V. Bandara, in "Physics of Thin Films," Vol. 15 (M. H. Francombe and J. L. Vossen, eds.), Academic Press, New York, 1991.
16. K. K. Choi, J. Appl. Phys. 73, 5230 (1993).
17. M. Ramsteiner, J. D. Ralston, P. KoidI, B. Dischler, H. Biebl, J. Wagner and H. Ennen, J. Appl. Phys. 67, 3900 (1990).
18. P. von Allmen, M. Berz, F. K. Reinhart and G. Harbeke, Superlattices and Microstructures 5, 259(1989).
19. B. C. Covington, C. C. Lee, B. H. Hu, H. F. Taylor and D. C. Streit, Appl. Phys. Lett. 54, 2145 (1989).
20. H. Asai and Y. Kawamura, Appl. Phys. Lett. 56, 1427 (1990).
21. G. Hasnain, B. F. Levine, C. G. Bethea, R. R. Abbott and S. J. Hsieh, J. Appl. Phys. 67, 4361 (1990).
22. M. O. Manasreh, F. Szmulowicz, D. W. Fischer, K. R. Evans and C. E. Stutz, Phys. Rev. 5 43,9996(1991).
23. M. O. Manasreh, F. Szmulowicz, T. Vaughan, K. R. Evans and C. E. Stutz, Appl. Phys. Lett. 57, 1790 (1990).
24. J. P. Loehr and M. O. Manasreh, in "Semiconductor Quantum Wells and Superlattices for Long-Wavelength Infrared Detectors," (M. O. Manasreh, ed.), Artech House, Norwood, 1992, p. 19.
25. K. K. Choi, M. Taysing-Lara, P. G. Newman, W. Chang and G. J. Iafrate, Appl. Phys. Lett. 61, 1781 (1992).
26. K. M. S. V. Bandara, D. D. Coon, O. Byungsung, Y. F. Lin and M. H. Francombe, Appl. Phys. Lett. 53, 1931 (1988).
27. T. Ando, A. B. Fowler and F. Stern, Res. Mod. Phys. 54, 437 (1982).
28. R. G. Wheeler and H. S. Goldberg, IEEE Trans. Electron Devices ED-22, 1001 (1975).
29. K. K. Choi, B. F. Levine, N. Jarosik, J. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 50, 1814 (1987).
30. B. F. Levine, A. Zussman, S. D. Gunapala, M. T. Asom, J. M. Kuo and W. S. Hobson, J. Appl. Phys. 72, 4429 (1992).
31. B. F. Levine, in "Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Intersub-band Transitions in Quantum Wells, Cargese, France, Sept. 9-14, 1991" (E. Rosencher, B. Vinter and B. F. Levine, eds.), Plenum, New York, 1992.
32. J. Y. Andersson and L. Lundqvist, Appl. Phys. Lett. 59, 857 (1991).
33. B. K. Janousek, M. J. Daugherty, W. L. Bloss, M. L. Rosenbluth, M. J. O'Loughlin, H. Kanter, F. J. De Luccia and L. E. Perry, J. Appl. Phys. 67, 7608 (1990).
34. S. R. Andrews and B. A. Miller, J. Appl. Phys. 70, 993 (1991).
35. A. G. Steele, H. C. Liu, M. Buchanan and Z. R. Wasilewski, Appl. Phys. Lett. 59, 3625 (1991).
36. M. J. Kane, S. Millidge, M. T. Emeny, D. Lee, D. R. P. Guy and C. R. Whitehouse, in "Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Intersubband Transitions in Quantum Wells, Cargese, France, Sept. 9-14, 1991" (E. Rosencher, B. Vinter and B. F. Levine, eds.), Plenum, New York, 1992.
37. C. S. Wu, C. P. Wen, R. N. Sato, M. Hu, C. W. Tu, J. Zhang, L. D. Flesner, L. Pham and P. S. Nayer, IEEE Trans. Electron Devices 39, 234 (1992).
38. B. F. Levine, C. G. Bethea, K. K. Choi, J. Walker and R. J. Malik, J. Appl. Phys. 64, 1591 (1987).
39. B. F. Levine, C. G. Bethea, K. K. Choi, J. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 53, 231 (1987).
40. K. K. Choi, B. F. Levine, C. G. Bethea, J. Walker and R. J. Malik, Phys. Rev. Lett. 59, 2459 (1987).
41. M. S. Kiledjian, J. N. Schulman and K. L. Wang, Phys. Rev. B 44, 5616 (1991).
42. S. D. Gunapala, B. F. Levine, L. Pfeiffer and K. West, J. Appl. Phys. 69, 6517 (1990).
43. A. Zussman, B. F. Levine, J. M. Kuo and J. de Jong, J. Appl. Phys. 70, 5101 (1991).
44. E. Pelve, F. Beltram, C. G. Bethea, B. F. Levine, V. O. Shen, S. J. Hsieh and R. R. Abbott, J. Appl. Phys. 66, 5656 (1989).
45. M. A. Kinch and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 55, 2093 (1989).
46. N. Vodjdani, B. Vinter, V. Berger, E. Bockenhoff and E. Costard, Appl. Phys. Lett. 59, 555 (1991).
47. B. F. Levine, K. K. Choi, C. G. Bethea, J. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 51, 934 (1987).
48. G. Hasnain, B. F. Levine, S. Gunapala and N. Chand, Appl. Phys. Lett. 57, 608 (1990).
49. W. A. Beck, Appl. Phys. Lett. 63, 3589 (1993).
50. K. K. Choi, B. F. Levine, R. J. Malik, J. Walker and C. G. Bethea, Phys. Rev. B 35, 4172 (1987).
51. H. C. Liu, Appl. Phys. Lett. 60, 1507 (1992).
52. B. F. Levine, A. Zussman, J. M. Kuo and J. de Jong, J. Appl. Phys. 71, 5130 (1992).
53. B. F. Levine, C. G. Bethea, V. O. Shen and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 57, 383 (1990).
54. S. D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter, R. A. Hamm and M. B. Panish, Appl. Phys. Lett. 58, 2024 (1991).
55. B. F. Levine, S. D. Gunapala, J. M. Kuo, S. S. Pei and S. Hui, Appl. Phys. Lett. 59, 1864 (1991).
56. The factor of 1 /λ in the fractional bandwidth arises from the factor v in the oscillator strength.
57. B. F. Levine, Appl. Phys. Lett. 56, 2354 (1990).
58. Y. Namirovsky and D. Rosenfeld, J. Appl. Phys. 63, 2435 (1988).
59. B. F. Levine, S. D. Gunapala, J. M. Kuo, S. S. Pei and S. Hui, Appl. Phys. Lett. 59, 1864 (1991).
60. L. C. Chiu, J. S. Smith, S. Margalit, A. Yariv and A. Y. Cho, Infrared Phys. 23, 93 (1983).
61. A. Pinczuk, D. Heiman, R. Sooryakumar, A. C. Gossard and W. Wiegmann, Surf. Sci. 170,573 (1986).
62. R. P. G. Karunasiri, J. S. Park, Y. J. Mii and K. L. Wang, Appl. Phys. Lett. 57, 2585 (1990).
63. Y.-C. Chang and R. B. James, Phys. Rev. B 39, 12672 (1989).
64. A. D. Wieck, E. Batke, D. Heitman, and J. P. Kotthaus, Phys. Rev. B 30, 4653 (1984).
65. B. F. Levine, G. Hasnain, C. G. Bethea and N. Chand, Appl. Phys. Lett. 54, 2704 (1989).
66. A. Harwit and J. S. Harris, Jr., Appl. Phys. Lett. 50, 685 (1987).
67. E. Martinet, F. Luc, E. Rosencher, Ph. Bois, E. Costard, S. Delaitre and E. Bockenhoff, in "Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Intersubband Transitions in Quantum Wells, Sept. 9-14, 1991" Cargese, France, (E. Rosencher, B. Vinter and B. Levine, eds.), Plenum, New York, 1992, p. 299.
68. Y. J. Mii, R. P. G. Karunasiri, K. L. Wang, M. Chen and P. F. Yuh, Appl. Phys. Lett. 55, 2417(1989).
69. R. C. Lacoe, M. J. O'Loughlin, D. A. Gutierrez, W. L. Bloss, R. C. Cole, P. A. Dafesh and M. Isaac, Proc. SPIE (1992).
70. B. F. Levine, S. D. Gunapala and M. Hong, Appl. Phys. Lett. 59, 1969 (1991).
71. F. Beltram, F. Capasso, J. F. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 53, 376 (1988).
72. K. M. S. V. Bandara, B. F. Levine and R. E. Leibenguth, unpublished manuscript.
73. H. C. Liu, G. C. Aers, M. Buchanan, Z. R. Wasilewski and D. Landheer, Appl. Phys. Lett. 70, 935(1991).
74. E. Rosencher, F. Luc, Ph. Bois, and S. dcLaitre, Appl. Phys. Lett. 61, 468 (1992).
75. H. C. Liu, M. Buchanan, G. C. Aers and Z. R. Wasilewski, Semicond. Sci. Technol. 6, C124 0991).
76. K. M. S. V. Bandara, B. F. Levine, R. E. Leibenguth and M. T. Asom, J. Appl. Phys. 74, 1826 (1993).
77. K. M. S. V. Bandara, B. F. Levine and M. T. Asom, J. Appl. Phys. 74, 346 (1993).
78. K. M. S. V. Bandara, B. F. Levine and J. M. Kuo, Phys. Rev. B 48, 7999 (1993).
79. A. G. Steele, H. C. Liu, M. Buchanan, and Z. R. Wasilewski, J. Appl. Phys. 72, 1062 (1992).
80. F. Capasso, K. Mohammed and A. Y. Cho, IEEE J. Quantum Electron. 22, 1853 (1986).
81. A. Kastalsky, T. Duffield, S. J. Allen and J. Harbison, Appl. Phys. Lett. 52, 1320 (1988).
82. O. Byungsung, J.-W. Choe, M. H. Francombe, K. M. S. V. Bandara, D. D. Coon, Y. F. Lin and W. J. Takei, Appl. Phys. Lett. 57, 503 (1990).
83. K. M. S. V. Bandara, J.-W. Choe, M. H. Francombe, A. G. U. Perera and Y. F. Lin, Appl. Phys. Lett. 60, 3022 (1992).
84. S. D. Gunapala, B. F. Levine and N. Chand, J. Appl. Phys. 70, 305 (1991).
85. L. S. Yu and S. S. Li, Appl. Phys. Lett. 59, 1332 (1991).
86. L. S. Yu, S. S. Li and P. Ho, Appl. Phys. Lett. 59, 2712 (1991).
87. T. S. Faska, J. W. Little, W. A. Beck, K. J. Ritter, A. C. Goldberg and R. LeBIanc, in "Innovative Long Wavelength Infrared Detector Workshop, Pasadena, CA, April 7-9," 1992.
88. L. S. Yu, Y. H. Wang, S. S. Li and P. Ho, Appl. Phys. Lett. 60, 992 (1992).
89. B. F. Levine, S. D. Gunapala and R. F. Kopf, Appl. Phys. Lett. 58, 1551 (1991).
90. B. A. Wilson, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 1763 (1988).
91. P. C. Becker, H. L. Fragnito, C. H. Brito Cruz, J. Shah, R. L. Fork, J. E. Cunningham, J. E. Henry and C. V. Shank, Appl. Phys. Lett. 53, 2089 (1988).
92. P. M. Solomon, S. L. Wright and C. Lanza, Superlaltices and Microstructures 2, 521 (1986).
93. C. S. Kyono, V. P. Kesan, D. P. Ncikirk, C. M. Maziar and B. G. Streetman, Appl. Phys. Lett. 54, 2234(1991).
94. B. F. Levine, A. Y. Cho, J. Walker, R. J. Malik, D. A. Kleinman and D. L. Sivco, Appl. Phys. Lett. 52, 1481 (1988).
95. G. Hasnain, B. F. Levine, D. L. Sivco and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 56, 770 (1990).
96. F. D. Shepherd, in "Infrared Detectors and Arrays," Proc. SPIE 930, 2 (1988).
97. S. D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter, R. Hamm and M. B. Panish, Appl. Phys. Lett. 58, 2024(1991).
98. D. Ritter, R. A. Hamm, M. B. Panish, J. M. Vandenberg, D. Gershoni, S. D. Gunapala and B. F. Levine, Appl. Phys. Lett. 59, 552 (1991).
99. S. D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter, R. A. Hamm, and M. B. Panish, Appl. Phys. Lett. 60, 636(1992).
100. S. D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter, R. A. Hamm and M. B. Panish, SPIE 11, 1541 (1991).
101. S. D. Gunapala, B. F. Levine, R. A. Logan, T. Tanbun-Ek and D. A. Humphrey, Appl. Phys. Lett. 57, 1802 (1990).
102. J. W. Choe, B. O, K. M. S. V. Bandara and D. D. Coon, Appl. Phys. Lett. 56, 1679 (1990).
103. M. O. Watanabe and Y. Ohba, Appl. Phys. Lett. 50, 906 (1987).
104. B. F. Levine, K. M. S. V. Bandara and J. M. Kuo, unpublished manuscript.
105. S. D. Gunapala, K. M. S. V. Bandara, B. F. Levine, G. Sarusi, D. L. Sivco and A. Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 64, 2288 (1994).
106. T. G. Andersson, Z. G. Chen, V. D. Kulakovskii, A. Uddin and J. T. Vallin, Phys. Rer. B 37,4032(1988).
107. J. Y. Yao, T. G. Andersson and G. L. Dunlop, J. Appl. Phys. 69, 2224 (1991).
108. X. Zhou, P. K. Bhattacharya, G. Hugo, S. C. Hong and E. Gulari, Appl. Phys. Lett. 54, 855 (1989).
109. B. Elman, E. S. Koteles, P. Melman, C. Jagannath, J. Lee and D. Dugger, Appl. Phys. Lett. 55, 1659 (1989).
110. R. P. G. Karunasiri, J. S. Park and K. L. Wang, Appl. Phys. Lett. 56, 2588 (1991).
111. Loren Pfeiffer, E. F. Schubert and K. W. West, Appl. Phys. Lett. 58, 5101 (1991).
112. S. D. Gunapala, K. M. S. V. Bandara, B. F. Levine, G. Sarusi, J. S. Park, T. L. Lin, W. T. Pike and J. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 64, 3431 (1994).
113. The first excited state of the sample C is located 20 meV below the conduction band edge of the GaAs barrier. This state can become a quasibound state as a result of band bending due to Si dopant migration into the growth direction.
114. C. Y. Lee, M. Z. Tidrow, K. K. Choi, W. H. Chang and L. F. Eastman, unpublished manuscript.
115. 9 cm √Hz/W at temperature T=40 K.
116. S. D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter, R. Hamm and M. B. Panish, J. Appl. Phys. 71, 2458(1992).
117. K. W. Goosen and S. A. Lyon, Appl. Phys. Lett. 47, 1257 (1985).
118. G. Hasnain, B. F. Levine, C. G. Bethea, R. A. Logan, J. Walker and R. J. Malik, Appl. Phys. Lett. 54, 2515(1989).
119. J. Y. Andersson, L. Lundqvist and Z. F. Paska, Appl. Phys. Lett. 58, 2264 (1991).
120. J. Y. Andersson and L. Lundqvist, Appl. Phys. Lett. 59, 857 (1991).
121. J. Y. Andersson, L. Lundqvist and Z. F. Paska, J. Appl. Phys. 71, 3600 (1991).
122. G. Sarusi, B. F. Levine, S. J. Pearton, K. M. S. V. Bandara and R. E. Leibenguth, J. Appl. Phys. 76, 4989 (1994).
123. G. Sarusi, B. F. Levine, S. J. Pearton, K. M. S. V. Bandara and R. E. Leibenguth, Appl. Phys. Lett. 64, 960(1994).
124. R. H. Kingston, "Detection of Optical and Infrared Radiation," Springer-Verlag, Berlin, 1978.
125. B. F. Levine, Appl. Phys. Lett. 56, 2354 (1990).
126. N. Bluzer, in Ref. 96, p. 64.
127. D. A. Scribner, M. R. Kruer, K. Sarkady and J. C. Gridley, in "Infrared Detectors and Arrays," Proc. SP1E 930, 56 (1988).
128. J. M. Mooney, F. D. Shepherd, W. S. Ewing, J. E. Murgia and J. Silverman, Opt. Eng. 28, 1151 (1989).
129. B. F. Levine, J. Appl. Phys. 74, R1 (1993).
130. I. Grave and A. Yariv, in "Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Intersubband Transitions in Quantum Wells, Cargese, France, Sept. 9-14, 1991" (E. Rosencher, B. Vinter, and B. Levine, eds.), Plenum, New York, 1992, p. 15.
131. B. F. Levine, C. G. Bethea, K. G. Glogovsky, J. W. Stayt and R. E. Leibenguth, Semicond. Sci. Technol. 6, C114 (1991).
132. "Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Intersubband Transitions in Quantum Wells, Cargese, France, Sept. 9-14, 1991" (E. Rosencher, B. Vinter, and B. Levine, eds.), Plenum, New York, 1992.
133. "Quantum Well Intersubband Transition Physics and Devices," (H. C. Liu, B. F. Levine, and J. Y. Andersson, eds.), Plenum, New York, 1994.
134. L. J. Kozlowski, R. E. DeWames, G. M. Williams, S. A. Cabelli, K. Vural, D. T. Cheung, W. E. Tennant, C. G. Bethea, W. A. Gault, K. G. Glogovsky, B. F. Levine and J. W. Stayt, Jr., in "Proceedings of the IRIS Specialty Group on Infrared Detectors, NIST, Boulder, CO, Aug. 13-16, 1991," p. I 29.
135. M. T. Asom, C. G. Bethea, M. W. Focht, T. R. Fullowan, W. A. Gault, K. G. Glogovsky, G. Guth, R. E. Leibenguth, B. F. Levine, G. Lievscu, L. C. Luther, J. W. Stayt, Jr., V. Swaminathan, Y. M. Wong and A. Zussman, in "Proceedings of the IRIS Specialty Group on Infrared Detectors, NIST, Boulder, CO, Aug. 13-16, 1991," p. I 13.
136. C. G. Bethea, B. F. Levine, V. O. Shen, R. R. Abbott and S. J. Hsieh, IEEE Trans. Electron Devices ED-38, 1118 (1991).
137. V. Swaminathan, J. W. Stayt, Jr., J. L. Zilko, K. D. C. Trapp, L. E. Smith, S. Nakahara, L. C. Luther, G. Livescu, B. F. Levine, R. E. Leibenguth, K. G. Glogovsky, W. A. Gault, M. W. Focht, C. Buiocchi and M. T. Asom, in "Proceedings of the IRIS Speciality Group on Infrared Detectors, Moffet Field, CA, Aug. 1992,"
138. C. G. Bethea and B. F. Levine, in "Proceedings of SPIE International Symposium on Optical Applied Science and Engineering, San Diego, CA, July 19-24, 1992.
139. C. G. Bethea, B. F. Levine, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, J. W. Stayt, K. G. Glogovsky, R. A. Morgan, J. Blackwell and W. Parish," IEEE Trans. Electron Devices 40, 1957 (1993).
140. B. F. Levine, in "Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Intersubs-band Transitions in Quantum Wells, Cargese, France, Sept. 9-14, 1991," (E. Rosencher, B. Vinter and B. Levine, eds.), Plenum, New York, 1992, p. 43.
141. G. Sarusi, S. D. Gunapala, J. S. Park and B. F. Levine, J. Appl. Phys. 76, 6001 (1994).