合肥科研院在二极管等离热电子光探测器取得新的进展

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近日,固体所在银/氧化钛肖特基三极管等离热电子光电探测器商量方面获得进展。相关钻探结果刊登在Nanophotonics
(Nanophotonics, 8, 1247-1254上。
光能够在金属表面激发出等离基元,等离基元能够进一层激发出高能热电子,这个热电子能够穿过金属/元素半导体肖特基结变成都电子通信工程高校流,进而完结光向电的改变,并落实光电探测。由此,大家多年来向上了黄金年代种新的由金属/半导体肖特基结组成的等离热电子光探测器。相对于守旧的半导体探测器,这种探测器材备独特的长处:它能够探测能量小于半导体带隙的光子,而且其响应波长能够由此决定金属微米结构完结可控再而三调解。近期,针对等离热电子光探测器的钻研大多数汇聚在热电子探测器的响应度提高方面,而对探测率和响应速度那三个在光成像和光通讯世界关键的性情欠缺相应的钻研。
银/氧化钛肖特基结被以为是朝气蓬勃种卓绝的热电子探测器营造筑材质料。一方面,银具备高的等离局域场和窄的热电子能量布满,能够发生高的光电转变功效。其他方面,氧化钛具有高的导带态密度,方便电子的急速更改。由此,基于银/氧化钛肖特基结的热电子探测器预期会有高的探测率和快的响应速度。
固体所实验斟酌职员基于孔阵列银/氧化钛肖特基结制备了等离热电子光探测器。该探测器表现出快的响应速度和高的探测率,在波长为450
nm的普照和零偏压条件下,其光响应回涨和下跌时间分别为112 μs和24
μs,探测率为9.8 × 1010
cmHz59%/W,那三个性能指标均当先早前文献的报道。进一层,他们经过降低肖特基势垒高度使器件的光响应度从3.4
mA/W提高到7.4
mA/W。相关切磋为等离热电子光探测器的研制和属性升高提供了参照和指点。
本项讨论工作得到了国家自然科学基金和CAS/SAFEA国际立异研讨组织同盟陈设的扶持。
孔阵列银/氧化钛复合膜在真空条件下的肖特基型电流-电压曲线。
银/氧化钛复合膜的SEM照片。 孔阵列银/氧化钛探测器的光谱响应。
等离热电子加入光电流响应的能带暗暗表示图。 2.png 图2. 波长450
nm的光照射下的光电流响应。
器件在零偏压条件下,对两样功率的脉冲入射光的响应。 光电流-光强的涉及。
归生龙活虎化的单脉冲光电流响应。

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