在非晶体基板上的Gate-Tunable短波红外多晶体GeSn光电晶体管
Priyanka Petluru1, Shang Liu2, Luke McClintock3
1Sandia National Laboratories, Albuquerque, New Mexico 87123, United States.
ACS applied materials & interfaces
|February 25, 2025
概括
这项研究介绍了一个聚晶-锡 (GeSn) 光传感器在化基板上. 该设备在短波红外中展示了可调节门的光响应,这对于先进的传感应用至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- -锡 (GeSn) 是与CMOS技术兼容的第四组合金.
- 具有高 Sn 组成的 GeSn 呈现出直接带隙,使光电子应用成为可能.
- 聚晶GeSn提供较低的成本和基板的多功能性,与表轴GeSn相比.
研究的目的:
- 在非晶体基板上开发和描述一个多晶薄膜GeSn光电晶体管.
- 为了评估光传感器在短波红外 (SWIR) 频谱中的性能.
- 证明将GeSn光探测器与多式联络传感器的各种基板集成的潜力.
主要方法:
- 在化二氧化基板上制造一个聚晶GeSn薄膜光电晶体管,其Sn成分为~10%.
- 设备的光响应和门调节特性的描述.
- 响应和特定检测能力的分析.
主要成果:
- 该GeSn光传感器在SWIR范围内表现出光响应.
- 观察到一个门调节响应,响应率高达1.7mA/W,使用30nm厚的GeSn层.
- 具体检测能力在之前报道的GeSn光探测器的数量范围内,尽管吸收器较薄,电极间距较长.
结论:
- 在化上使用的多晶体GeSn光电晶体显示出SWIR传感的可行性.
- 门调性提高了信号噪声比,并提供了集成灵活性.
- 这项工作为下一代传感器的非晶体基板上的基于GeSn的光探测器建立了通用途径.
