在Ge/GeSi纳米级多层中压力和兴奋剂的优化,用于印度政府的短波红外成像应用
Xuewei Zhao1, Yuanhao Miao1, Jiale Su1
1Research and Development Center of Optoelectronic Hybrid IC, Guangdong Greater Bay Area Institute of Integrated Circuit and System, Guangzhou 510535, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|March 13, 2026
概括
这项研究优化了使用离子植入的 (Ge) 光探测器的n型兴奋剂,实现了短波红外 (SWIR) 检测的高响应性和量子效率. 结果突出了先进光电子设备的综合方法.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 基于 (Ge) 的光电探测器对于短波长红外 (SWIR) 应用至关重要.
- 在Ge中优化n型兴奋剂是具有挑战性的,因为兴奋剂外扩散和载体重组.
- 现有的兴奋剂方法努力平衡性能指标,如暗电流和量子效率.
研究的目的:
- 为基于Ge的PIN光探测器开发一个优化的n型兴奋剂策略.
- 在SWIR区域实现低暗电流,高响应性和高量子效率.
- 为了研究和比较现场兴奋剂与对顶部吸收层的离子植入.
主要方法:
- 制造具有多层结构 (n+-Ge/i-Ge,n+-GeSi/i-Ge,n+-Ge/i-GeSi) 的地缘对绝缘体 (GOI) 基板.
- 使用HR-XRD,SIMS,SEM,TEM,AFM和PL进行全面的材料表征.
- 现场兴奋剂技术与生产后离子植入用于n型层的比较.
主要成果:
- 在现场的兴奋剂试验受到 (P) 外扩散 (分离和自动兴奋剂) 的阻碍.
- 离子植入证明有效地形成n型层,克服了兴奋剂挑战.
- 在1550nm时达到0.99A/W的峰值响应率,79%的外部量子效率和低的特定接触电阻.
结论:
- 与in situ方法相比,离子植入是一种优越的方法,可以在Ge光探测器中实现高性能n型兴奋剂.
- 多层/接口工程和离子植入的联合策略优化了光电子特性.
- 这种方法可以开发高性能基于Ge的SWIR光探测器.
