多层无形和-光探测器的光谱性能
Hamid Mirzanezhad1, Kaitlin Hellier1, Max Teicheira1
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of California-Santa Cruz, Santa Cruz, California 95064, United States.
ACS applied optical materials
|April 3, 2025
概括
使用无形 (a-Se) 和- (Se-Te) 合金的多层光二极管设备提高了响应性和量子转换效率 (QCE). 定制合金组合和设备架构优化了针对特定波长灵敏度的性能.
科学领域:
- 半导体设备物理学 半导体设备物理
- 材料科学用于光电子学.
- 探测器的制造和表征.
背景情况:
- 光二极管是医疗成像,高能物理和紫外线可见传感等应用中至关重要的半导体设备.
- 与其他材料合金无形 (a-Se) 提供了一条改善光二极管性能的途径,包括响应性和量子转换效率 (QCE).
- 稳定a-Se具有局限性,可以通过探索新型合金组成和设备架构来解决这些局限性.
研究的目的:
- 研究多层结构和合金组成对光二极管性能的影响.
- 为了比较使用a-Se和- (Se-Te) 合金组合的垂直和横向设备架构.
- 为了确定根据波长吸收深度量身定制合金是否可以提高探测器性能.
主要方法:
- 具有垂直和横向架构的多层光二极管设备的制造和表征.
- 使用稳定的a-Se和Se-Te合金作为不同的组合中的吸光层.
- 基于响应能力,量子转换效率 (QCE) 和波长灵敏度的性能评估.
主要成果:
- 一个带有薄的a-Se层和厚的Se-Te层的垂直设备显示了更好的长波长响应和QCE,与单层a-Se相比显著增长.
- 结合a-Se和Se-Te层的侧面设备的性能优于单层a-Se设备.
- 侧面设备中的固体Se-Te层实现了最高的QCE,在355nm时达到30%的效率.
结论:
- 多层光二极管结构显著影响设备性能,提供更高的灵敏度和效率.
- 设备架构和合金选择应以特定的应用,所需的波长灵敏度和效率要求为指导.
- 该研究为通过战略性材料合金和结构工程优化光电极设计提供了宝贵的见解.
