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基于纳米厚窄带隙半导体PbS薄膜的紫外光电探测器
摘要：紫外光电探测器（UVPD）在军事和民用应用中发挥着重要作用，通常采用宽带隙半导体（WBS）作为构造模块来制造。遗憾的是，基于 WBS 的 UVPD 商业化往往受到其相对较高的制造成本的限制，因为需要使用非常复杂的生长仪器。在本文中，我们提出了一种基于具有相对较小带隙的非 WBS 硫化铅（PbS）的灵敏 UVPD。器件分析表明，由 48.5 nm PbS 纳米薄膜制成的 UVPD 对 365 nm 的紫外线照射高度敏感。具体而言，在 365 nm 照射下的响应度和特定探测率分别为 22.25 AW − 1 和 4.97 × 10 12 Jones，与大多数传统的基于 WBS 的 UVPD 相当或更好。基于 PbS 纳米薄膜的 UVPD 还表现出优异的环境稳定性。实验结果和基于技术计算机辅助设计软件的模拟证实，PbS 纳米薄膜的异常特性与相对较薄的厚度和波长相关的吸收系数有关。这些结果为窄带隙半导体在未来光电设备和系统中实现低成本敏感 UVPD 提供了机会。关键词：紫外光电探测器、窄带隙半导体、PbS、高响应度、技术计算机辅助设计 ■ 介绍
Ranbir Singh 博士（博士，技术硕士）
工作和经验： 2022 年至今：印度理工学院曼迪分校 (IIT-Mandi) 机械与材料工程学院 (SMME) 助理教授，曼迪，HP，175075，印度；电子邮件）ranbir@iitmandi.ac.in 2021 - 2022 年拉马努金研究员 (SERB-DST)，印度理工学院曼迪分校 (IIT-Mandi) 计算与电气工程学院 (SCEE)，曼迪，喜马偕尔邦，175075，印度。 研究经历：压电纳米发电机 (PENG)、摩擦电纳米发电机电子皮肤 (E-skin) 传感器、基于薄膜的光伏电池 (钙钛矿和有机物)。 2018- 2021 韩国东国大学能源与材料工程系助理教授 研究经历：研究基于有机和钙钛矿材料的光伏电池、光电探测器和电子皮肤。 2015 –2018 博士后，韩国浦项科技大学 (POSTECH)。研究经历：非富勒烯 OPV 和钙钛矿太阳能电池 2013 –2014 研究员，意大利 IIT 纳米科学技术中心 ( CNST )，研究经历：用于 OPV 的高带隙聚合物 2008 - 2011 研究科学家 @SCDT，IIT 坎普尔，印度 Samtel Colour Ltd 公司研发部门。研究经历：参与“为移动应用开发 PMOLED 和 AMOLED 显示器”项目。教育背景 2011 - 2014 物理学博士学位（CNST@IIT，意大利米兰理工大学；QS 世界排名 - 142）
金属半导体性能增强... - DR-NTU
AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 结构具有出色的电气和材料特性，使其成为制造高性能紫外光电探测器 (UV PD) 的理想选择，尤其是使用金属-半导体-金属 (MSM) 配置时。然而，MSM 设计的金属布局和多堆栈 HEMT 中的晶体缺陷会降低光电流并降低器件性能。具有不同纳米特征的 AlGaN/GaN 表面纳米结构化是一种很有前途的方法，可以提高光吸收效率并增加器件响应。在这项工作中，我们展示了通过使用周期性纳米孔阵列设计表面来增强性能参数的 AlGaN/GaN HEMT MSM 紫外光电探测器。光学模拟用于优化纳米孔周期性和深度的设计。我们制造了具有不同纳米孔深度的无图案化和纳米孔图案化器件，并且随着纳米孔的加入，它们的性能得到了显着增强。具有 40 nm 深纳米孔和 230 nm 阵列周期的器件在光电流 (0.15 mA)、响应度 (1.4 × 10 5 AW − 1 )、紫外/可见光抑制比 (≈ 10 3 ) 和比探测率 (4.9 × 10 14 Jones) 方面表现出最高的性能。这些发现提出了一种与 HEMT 兼容的策略来增强紫外光电探测器在电力光电应用中的性能，突出表明纳米孔图案化对于紫外光电检测技术的进步具有良好的前景。
采用多平面光转换的超宽带偏振不敏感光学混合器
众所周知，光混合器 [1] 是光通信相干接收器中的关键组件。它可以采用多种技术构建，包括光纤、硅光子学和偏振光学 [2-5]。扩展可用带宽以匹配光电探测器的整个范围可以实现新的应用，例如相干光谱 [6]、光纤传感 [7]、光检测和测距 (LiDAR) [8]，以及生物医学传感和成像 [9]，例如光学相干断层扫描 (OCT) [10]。在迄今为止报道的制备的混合器中，最大的带宽为 120 nm，约为 1550 nm，这是因为如果不进行主动调整就难以获得精确的 90° 相移 [11-13]。多平面光转换 (MPLC) 是一种多输入、多输出光束重塑技术，由一系列由自由空间传播分隔的相位掩模组成 [14, 15]，因此可以产生具有 2 个输入和 4 个输出的光混合器。图 1 显示了由 14 个光滑相位掩模板和一个金镜组成的多反射腔中形成的光学混合器的示意图。输入由微透镜准直的单模光纤阵列馈送，输出是四束高斯光束，这些光束与类似的光纤准直器阵列模式匹配，或者可以在自由空间光电探测器上检测到。
2024 年 9 月每月成就（...
• 国际粉末冶金和新材料先进研究中心 (ARCI) 内部开发了一种基于低温制备的 1D-TiO2-3D-CdS 异质结构的自供电光电探测器，用于宽带光电探测。在 DST-TRC 项目下，利用相变材料 (PCM) 胶囊组装了一个恒温 1kwh 容量的热能存储原型，并成功与 ARCI 现有的抛物面槽式集热器 (PTC) 集成以存储太阳热能，并且通过水热法制备了用于 Li-S 电池的多孔碳球形颗粒。 • 纳米和软物质科学中心 (CeNS) 的研究人员与 JNCASR 合作，开发了一种经济实惠的电致变色智能窗 (ECSW) 解决方案，以满足全球建筑供暖和制冷的能源需求，这占能源消耗的 30% 以上。通过消除昂贵的 ITO 并利用 260 nm WO3 薄膜，该团队创造了一种不含 ITO 的全钨 ECSW，其透射率极低（约 3%）且完全不透明。这项创新具有大规模生产的巨大潜力，既能提高能源效率，又能增强隐私。该项目由科技部支持，代表了可持续智能窗户技术的突破。
mapbi3 perovskites的频率响应用于光电检测应用
在钙钛矿光电探测器中产生的光电流（I pH）的频率响应是成像或电信应用中的关键问题，尽管文献中讨论了它。目前的工作是在第一次获得MAPBI 3（MA：甲基氨基）perovskite perovskite polycrystalline薄膜上产生的I pH的完整表达。条件电路用于在平方调节激发激励下的1 V处提取I pH，其灵敏度小于1 nW，线性动态范围LDR> 200 dB；它允许准确确定I pH的模块以及相位，这通常在光电探测器系统中不报告。频域分析表明，I pH可以通过位于低（10 kHz）和高（39-250 kHz）切割频率的两个分数极点进行建模。最佳的几何参数和激发功能是针对更广泛的响应发现的，从而在最高250 kHz的速率上获得了最佳设备，并在高达100 kHz的方形光波的繁殖中繁殖。这些结果代表了对MAPBI 3（或其他钙钛矿材料）进行电气分析的重要策略，以设计后电子阶段，优化设备的优化并确定其功绩。
Surface plasmon assisted high-performance photodetectors based on hybrid TiO 2 @GaO x N y -Ag heterostructure
摘要：在这项工作中，我们报告了基于TIO 2 @GaO x n y -ag异质结构的基于高性能的紫外线可见（UV-VIS）光电探测器。Ag颗粒被引入TIO 2 @GaO X n y，以增强异质结设备的可见光检测性能。在380 nm处，TIO 2 @gao x n y -ag的响应率和探测率分别为0.94 A/W和4.79×10 9 Jones，它们在580 nm处增加到2.86 A/W和7.96×10 10 Jones。响应的上升和下降时间分别为0.19/0.23和0.50/0.57 s。唯一的，在580 nm处，制造的设备的响应性比基于Tio 2，Ga 2 O 3和其他异质界的光电探测器高1-4个数量级。TiO 2 @gao x n y -ag杂结型装置的出色光电特性主要归因于金属 - 高中 - 微米 - 金属中的异质结的类型结构的协同效应，而不是有效地促进了成立式的ag级，而不是有效地促进了ag的等化速率。它被有限的差异时间域法（FDTD）模拟和光电测量所照亮。具有高效率检测的TiO 2 @GaO X N Y -AG阵列是适合在节能通信，成像和传感网络中应用的候选者。
在空间选择性p型掺杂掺杂，用于通过低能量氮离子植入
摘要在二维（2D）半导体制造过程中，侧向P-N连接的构建非常重要，而且具有挑战性。先前的研究表明，垂直P-N连接可以通过垂直堆叠2D材料来制备。但是，界面污染和较大面积的可扩展性是垂直堆叠技术难以克服的挑战。构建2D横向P-N同型结是解决这些问题的有效策略。在空间选择性p型掺杂2D半导体的掺杂有望构建侧面P-N均匀结构。在这项工作中，我们开发了一种低能离子植入系统，将植入能量降低至300 eV。低能植入可以形成浅植入深度，这更适合调节2D材料的电气和光学特性。因此，我们利用低能量离子植入将氮离子直接涂成几层WS 2，并成功实现了WS 2的精确调节，其电导率类型从N型转换为双极性甚至P型传导。此外，通过将其扩展到其他2D半导体（包括WSE 2，SNS 2和MOS 2）来证明该方法的普遍性。基于这种方法，横向WS 2 p-n同型被制造出来，具有显着的直径特征。还准备了基于P-N结的光电探测器，并准备了光伏效应，开路电压可以达到0.39V。这项工作为可控掺杂2D半导体提供了有效的方法。
半导体
Markets News 6 5G smartphone market share to rise from 19% to 43% this year Microelectronics News 10 Nexperia agrees to buy Newport Wafer Fab •Qorvo's quarterly revenue grows as infrastructure recovers despite supply constraints • Skyworks reports record fiscal Q3 revenue, up 52% year-on-year Wide-bandgap electronics News 16 ST manufactures its first 200mm SiC wafers • Cree | Wolfspeed和St扩展150毫米SIC晶圆供应协议超过8亿美元•Transphorm的JV Fab从Fujitsu到新的多数合作伙伴JCP•Akhan制造了首个300mm钻石片和加工设备新闻32 RIBER和LAAS-CNRS创建关节实验室Epenter•Veeco的Q2 Expenter•Veeco的Q2 Exenter Y YEAR 48％48％•AUIS AUICT HEAR 48•AN 48•AN 48 AN 48 AN 48 AN AN 48 AN AN 48 AN 48岁•AN 48 AN 48岁•AN•AN 48•AN 48岁• revenue up 21% • AXT's Q2 revenue up 52% • IQE sees strong Wireless growth for 5G handsets & WiFi 6 routers, offsetting drop for 5G infrastructure rollouts LED News 48 Porotech teams with μ LED panel firm Jade Bird Display • UCSB's DenBaars to receive AAFM-Nakamura Award • Osram presents first quantum dot LED in 2835 package Optoelectronics News 56 LiDAR receiver maker Luminar acquiring InGaAs photodetector chip partner OptoGration • BluGlass demos first RPCVD tunnel-junction laser diodes • PhotonicLEAP awarded over €5m in EU funding • SMART Photonics gains €13m loan from Rabobank Optical communications News 62 II-VI's CEO Mattera to replace Kramer as Chair • NeoPhotonics' revenue第二季度增长的回报•EMCORE的季度收入同比增长56％，这是由宽带驱动的，倍增了Photovoltaics News 67 Fraunhofer ISE Reports Reports Reports Record创敬的GAAS薄膜PV细胞在激光下的GAAS薄膜PV效率为68.9％。
阻止来自 ETL 的离子迁移可提高基于 III-V 胶体量子点的红外光探测器的稳定性
III-V 胶体量子点 (CQD) 在红外光电探测中备受关注，CQD 合成和表面工程的最新发展提高了性能。本文研究了光电探测器的稳定性，发现锌离子从电荷传输层 (CTL) 扩散到 CQD 活性层会增加其中的陷阱密度，导致操作过程中性能快速且不可逆地下降。为了防止这种情况发生，本文在 CQD 和 ZnO 层之间引入了有机阻挡层；但这会对设备性能产生负面影响。然后，该设备允许使用 C60:BCP 作为顶部电子传输层 (ETL) 以获得良好的形态和工艺兼容性，并选择 NiO X 作为底部空穴传输层 (HTL)。第一轮基于 NiO X 的设备表现出高效的光响应，但由于针孔而存在高漏电流和低开路电压 (Voc)。本研究将聚[双（4-苯基）（2,4,6-三甲基苯基）胺] (PTAA) 与 NiO X NC 结合形成混合 HTL，这种添加可减少针孔形成、界面陷阱密度和双分子复合，从而增强载流子收集。光电探测器在施加 1 V 偏压时在 970 nm 处实现 53% 的外部量子效率 (EQE)，并且在连续照明操作 19 小时后仍保持 95% 的初始性能。光电探测器在货架储存 80 天后仍保持 80% 以上的性能。