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摘要：过去几十年来，人们对基于半导体薄膜、纳米线和二维原子层的光电导体进行了广泛的研究。然而，没有明确的光增益方程可以用来拟合和设计这些器件的光响应。在本文中，我们根据实验观察，成功推导出硅纳米线光电导体的明确光增益方程。硅纳米线是通过标准光刻技术在绝缘体上硅晶片的器件层上进行图案化而制成的，该晶片上掺杂了浓度为 ∼ 8.6 × 10 17 cm − 3 的硼。研究发现，制成的硅纳米线具有宽度约为 32 nm 的表面耗尽区。该耗尽区保护沟道中的电荷载流子免受表面散射的影响，从而使电荷载流子迁移率与纳米线尺寸无关。在光照下，耗尽区呈对数变窄，纳米线沟道相应变宽。光霍尔效应测量表明，纳米线光电导不是由载流子浓度的增加引起的，而是由纳米线通道的加宽引起的。因此，纳米线光电导体可以建模为与纳米线表面附近的浮动肖特基结相关的电阻器。基于肖特基结的光响应，我们推导出纳米线光电导体的显式光增益方程，该方程是光强度和器件物理参数的函数。增益方程与实验数据非常吻合，从实验数据中我们提取出少数载流子的寿命为几十纳秒，与文献中报道的纳米线中少数载流子的寿命一致。关键词：光电导体，显式增益方程，增益机制，硅纳米线，光霍尔效应 P
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