在高性能Inas/GaSb光探测器的磁铁喷涂GaSb缓冲层中,厚度诱导的晶体定向调节

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:

• 甲/抗 (InAs/GaSb) 异构结构对于高性能红外探测至关重要.
• 低成本,高质量的薄膜制造对于广泛的InAs/GaSb光探测器 (PD) 应用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究磁铁子喷射参数对InAs/GaSb膜生长的影响.
• 为了优化制造高性能,室温Inas/GaSb PDs.

主要方法:

• 对InAs/GaSb薄膜的磁铁子喷射参数进行系统的研究.
• 对薄膜结构,形态和结晶的分析.
• 在室温下制造和表征Inas/GaSb PDs.

主要成果:

• 高温导致Sb扩散和分层;快速的热制抑制了扩散,但诱导了岛屿的生长.
• 通过受控喷雾时间的基质诱导结晶产生了高度结晶的,光滑的GaSb薄膜.
• 在优化的GaSb缓冲层上的InAs薄膜显示了较大的粒度,减少了重组中心.
• 制造的InAs/GaSb PDs实现了1.1 × 10-3 A/cm2的暗电流密度.
• 室温反应率达到了1.32 A/W (1310 nm) 和3.46 A/W (1550 nm) 的水平.
• 具体检测能力达到了7.04 × 10¹⁰ 斯 (1310 nm) 和1.84 × 10¹¹ 斯 (1550 nm).

结论:

• 磁铁子喷雾是一种可行的方法,用于制造高质量的InAs/GaSb薄膜.
• 优化的生长参数,特别是基质诱导的结晶,是抑制缺陷和提高性能的关键.
• 这种方法为具有成本效益,高性能III-V异构连接光探测器提供了一个有前途的途径.