抑制体量子点多元聚变导致高性能 InSb 红外光探测器
Lucheng Peng1, Yongjie Wang1, Carmelita Rodà1
1ICFO-Insitut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology, Castelldefels, Barcelona, 08860, Spain.
概括
环保的抗氧化物 (InSb) 体量子点 (CQD) 光探测器显示出商业上的前景. 抑制带尾陷状态显著提高了它们在短波红外应用中的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 抗氧化物 (InSb) 体量子点 (CQD) 为短波红外 (SWIR) 光探测器提供低成本,可扩展和CMOS可集成的解决方案.
- 当前的InSb CQD光探测器表现出性能限制,阻碍了商业可行性.
研究的目的:
- 调查CQD融合在形成带尾陷状态中的作用.
- 为了证明缓解这些陷状态对于提高设备性能至关重要.
- 为了实现高性能的 InSb CQD SWIR 光探测器.
主要方法:
- 制造具有被抑制的带尾陷状态的InSb CQD.
- 在InSb CQD中表面缺陷的被动化.
- 光探测器性能指标的表征.
主要成果:
- 实现了创纪录的低暗电流,为4μA cm-2.2.
- 证明了在-1V下≈20%的外部量子效率 (EQE) 和在零偏差下高EQE.
- 报告了超过140 dB的线性动态范围和90 ns的响应时间.
- 在InSb/InP CQDs中获得了10%的光发光量子收益率 (PLQY).
结论:
- 避免带尾陷状态对于高性能InSb CQD SWIR光探测器至关重要.
- 开发的InSb CQD显示了令人信服的指标,包括与以前的报告相比,暗电流减少了10倍以上.
- 高的PLQY和EQE证实了通过缺陷抑制和被动化成功制造高质量的InSb CQD.
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