制造一种基于/蓝宝石异构结构的宽带光学探测器
Yifan Hu1, Luchan Lin1, Xinde Zuo1
1Shanghai Key Laboratory of Materials Laser Processing and Modification, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 26, 2025
概括
在在蓝宝石光探测器中可控制的应变增强了光电检测. 这种方法通过层厚度调整拉伸力,优化宽带光响应和低暗电流的带结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 紧张提供可调节带结构和载体动力学,用于先进的光电检测.
- 制造具有可控应变的高性能上蓝宝石 (SOS) 异构结构具有挑战性.
研究的目的:
- 开发一种制造晶体的方法,在蓝宝石晶圆上具有可控制的应变.
- 为了研究应变对光探测器光电特性的影响.
- 通过应变工程,在SOS光探测器中实现高性能.
主要方法:
- 使用超快激光诱导的逆向转移,在蓝宝石晶圆上沉积晶.
- 在制造过程中引入无形氧化 (SiOx),以诱导中的拉伸应变.
- 改变了层厚度,以精确控制拉伸应变,从0.27%到0.05%.
主要成果:
- 在近红外 (1030 nm) 照明下,在0.15%的应变下达到0.97μA的最大光电流.
- 从532到1030nm的宽带光响应被证明具有高响应率 (0.27AW-1) 和检测能力 (4.6×10Jones).
- 观察到低暗电流 (<18nA在Vds=5V) 由于SiOx被动抑制中隙陷密度.
结论:
- 通过激光诱导转移进行可控应变工程是高性能SOS光探测器的有效方法.
- 开发的方法允许精确调整的带结构,以优化光电子性能.
- 这种技术为制造先进的半导体对绝缘体异质结构提供了可行的途径.
