摘要 - 由于它们在光学通信,传感和可穿戴系统中的潜在应用,因此具有广泛的研究兴趣。但是,它们的操作频率仅限于10 MHz,该MHz远低于某些应用程序的要求。在这里,我们提出了一种基于在灵活的塑料铝箔上制造的Ingaas纳米桥的高性能光电探测器,在该塑料箔上制造,在该塑料箔上,在其中通过简单的湿蚀刻步骤将外延层与粘合剂粘合,然后从父层INP底物提起。不涉及机械抛光,从而降低了制造程序的复杂性。富灵光电探测器表现出令人印象深刻的特征,包括801 PA的低黑暗电流,0.51 A/W的响应性,高检测性为5.65×10 10 Jones,在1550 Nm的6 V为6 V的施加电压下,在70 dB的线性动态范围和70 dB的线性动态范围。此外,我们通过优化了相互插入的检测电极的设计,优先考虑了光生载体的有效和高速收集。动态测量表明,光电探测器超过2.03 GHz的3 dB带宽,使其能够支持4 GB/s的数据通信速率。此外,这种灵活的光电探测器显示了较大的操作波长范围,几乎覆盖了整个
然而,预计未来几年 MIR PIC 将大幅增长,这主要归功于气体检测、生物系统、安全和工业应用传感器的发展 [https://mirphab.eu]。MIR 中的 PIC 需要能够在 MIR 波长范围内工作的新设备,因此很可能基于新的材料平台。[8] 光电探测器就是这样一种设备,它将光信号转换为电信号,是片上光电转换中必不可少的组件。然而,它必须满足几个重要要求,例如与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的兼容性、在很宽的波长范围内工作以及无需冷却,这会增加系统的复杂性和成本。[6] 相比之下,大多数先前提出的 MIR 波长范围内的光电探测器要么制造成本高,要么不能在很宽的波长范围内工作,要么不切实际,因为它们需要冷却到低温。因此,对 MIR 光电探测器的搜索仍在进行中。解决方案可能是将热量转化为电能的热探测器。[10 – 14] 它们需要一种吸收材料,吸收光以产生热载流子,然后将其转化为电能。透明导电氧化物 (TCO) 属于近零 (ENZ) 材料,似乎是完成此类任务的绝佳材料,因为它们可以在很宽的范围内吸收能量
摘要 关于碳纳米管-硅 MIS 异质结构的新研究表明,可利用器件绝缘层中厚度的不均匀性来增强其功能。在这项工作中,我们报告了一种器件的制造和特性,该器件由 n 型硅衬底上的单壁碳纳米管 (SWCNT) 薄膜组成,其中纳米管和硅之间的氮化物中间层已被刻蚀以获得不同的厚度。三种不同的氮化硅厚度允许在同一器件内部形成三个区域,每个区域都有不同的光电流和响应度行为。我们表明,通过选择特定的偏置,可以打开和关闭区域的光响应。这种特殊行为使该器件可用作具有电压相关活性表面的光电探测器。在不同偏置下对器件表面进行的扫描光响应成像突显了这种行为。
红外 (IR) 探测技术的发展主要依赖于 InAs/GaSb SL 外延 [1] 和生长后处理 [2] 的改进。为了实现最佳性能,必须优化器件架构 [3] 以及台面结构,使其侧壁垂直且光滑,以防止像素间距较小的焦平面阵列 (FPA) 中的串扰,其中周长与表面积的纵横比很高 [2, 4]。表面台面的粗糙度、反应产物的存在以及电活性缺陷的表面密度(包括断裂的化学键)都会影响表面漏电流的大小 [5]。台面型结构可以通过湿法或干法蚀刻来创建。先前的研究表明,无机和有机酸性蚀刻剂都适用于 InAs/GaSb 超晶格 (SL) 的湿法蚀刻 [5, 6]。湿法蚀刻有许多优点,例如断裂的化学键数量少、自由载流子密度降低,因此漏电流低 [6, 7]。然而,也会产生不良反应产物并残留在侧壁表面上,导致漏电流的显著增加。湿法蚀刻也是各向异性的,导致台面侧壁几何形状不理想 [8]。另一方面,InAs 和 GaSb 材料的干法蚀刻经常使用气态氯与惰性气体(如氩气)的组合 [9, 10]。气态氯因其高挥发性和高蚀刻速率而受到青睐,而氩离子通过轰击蚀刻表面简化了反应产物的解吸。BCl 3 蚀刻具有较低的蚀刻速率,但使用它会产生更光滑的台面侧壁 [11]。BCl 3 /Ar 等离子体的使用已被证明在分立探测器中是有效的。尽管如此,当用于台面时,它表现出次优性能
在 III-V 族胶体量子点 (CQD) 半导体中,与许多光敏材料候选物相比,InSb 有望获得更广泛的红外波长范围。然而,实现必要的尺寸、尺寸分散性和光学特性一直具有挑战性。本文研究了与 InSb CQD 相关的合成挑战,发现锑前体的不受控制的还原会阻碍 CQD 的控制生长。为了克服这个问题,开发了一种将非自燃前体与卤化锌添加剂相结合的合成策略。实验和计算研究表明,卤化锌添加剂会减缓锑前体的还原,从而促进尺寸更均匀的 CQD 的生长。还发现卤化物的选择可以额外控制这种效应的强度。所得 CQD 在 1.26-0.98 eV 的光谱范围内表现出明确的激子跃迁,同时具有强光致发光。通过实施合成后配体交换,实现了胶体稳定油墨,从而能够制造高质量的 CQD 薄膜。首次演示了 InSb CQD 光电探测器,在 1200 nm 处达到 75% 的外部量子效率 (QE),据了解,这是无重金属红外 CQD 设备中报告的最高短波红外 (SWIR) QE。
摘要。随着近几十年来激光技术的发展,该设备已用于多种应用,例如医学,军事,工业,全息,光谱和天文学。在过去的几年中,军事行动进行更好的沟通取决于射频。对安全威胁和电磁干扰的脆弱性是该电磁频谱区域的主要问题。因此,注意可见和红外(IR)区域。此频谱提供了数据的安全传输。由于狭窄光束的差异和光束的相干性,拦截激光信号的概率非常低。因此,它使该设备成为安全军事行动的好候选人。结果,激光设备和激光引导的武器(LGW),例如激光目标指定者和横梁骑手,已成为战场上不可否认的工具。通过提供激光检测,到达角度,波长歧视和时间表征来减少对LGW威胁的脆弱性是激光警告系统(LWS)的主要意图。该系统由三个主要子系统组成。光学子系统将由频谱过滤器,聚焦镜头和检测一个组成,该检测是由唯一数组配置(尤其是IR光电探测器(IRPD)]和处理子系统中的少数检测器制成的。本评论论文给出了LWSS检测子系统中使用的光电遗传学的特定浓度。另外,在表中比较了所有研究的结构。在过去的几十年中,随着纳米制作和纳米技术取得的进展,已进行了结果研究,以提高IRPD的性能,例如提高生产产量,使其在制造过程中变得简单,降低制造成本,并提高工作温度。此外,已经对一些纳米结构进行了调查,以增强IRPD的光耦合和光 - 物质相互作用。最后,我们将分析我们在纳米基质研究中心模拟和构建的检测子系统。
III-V 族胶体量子点 (CQDs) 是用于光电应用的有前途的材料,因为它们避免了重金属,同时实现了从可见光到红外 (IR) 的吸收。然而,III-V CQDs 的共价性质要求开发新的钝化策略来制造用于光电器件的导电 CQD 固体:这项工作表明,先前在 II-VI 和 IV-VI 量子点中开发的使用单个配体的配体交换不能完全钝化 CQD,并且这会降低设备效率。在密度泛函理论 (DFT) 模拟的指导下,这项工作开发了一种共钝化策略来制造砷化铟 CQD 光电探测器,该方法采用 X 型甲基乙酸铵 (MaAc) 和 Z 型配体 InBr 3 的组合。这种方法可保持电荷载流子迁移率并改善钝化效果,斯托克斯位移减少 25%,第一激子吸收线宽随时间推移的增宽率降低四倍,并使光致发光 (PL) 寿命增加一倍。所得器件在 950 nm 处显示 37% 的外部量子效率 (EQE),这是 InAs CQD 光电探测器报告的最高值。
摘要:混合有机 - 无机金属卤化物钙钛矿(HOIP)由于其出色的光电特性,已成为一种有希望的可见光感应材料。尽管有优势,但克服商业化的稳定问题仍然是一个挑战。在此,通过全瓦库姆工艺证明了一个极为稳定的光电探测器,并用CS 0.06 fa 0.94 pb(I 0.68 BR 0.32)3 per-Ovskite制造。在标准的一个太阳太阳照明下,光电探测器达到的电流密度高达1.793×10-2 a cm -2,同时在零偏置电压下保持电流密度低至8.627×10-10 - 10 a cm -2。线性动态范围(LDR)和瞬态电压响应与基于硅的光电探测器(Newport 818-SL)相当。最重要的是,该设备在一个太阳太阳照明下不断暴露后,保持了95%的初始性能的95%。这些出色的结果的成就促成了全面的沉积过程,从而提供了具有很高稳定性和良好均匀性的薄膜,从而延迟了退化过程。通过阻抗光谱法进一步研究了降解机制,以揭示在不同暴露时间下光电探测器中的电荷动力学。关键词:钙钛矿,光电探测器,稳定性,特定探测率,热蒸发</div
有机金属卤化物钙钛矿 (OMHP) 是快速、灵敏、大面积光电探测器的有希望的候选材料。在过去十年中,已经开发出几种具有互补优势的技术。薄膜器件很薄,可以扩展到大面积,但具有大量与晶界相关的缺陷。单个块体晶体的纯度更高,但更厚,不易在大面积上生产。在这项工作中,我们介绍了一种微流体辅助技术,可直接在导电图案化基板上实现 OMHP 单晶(微线形式)的受控生长。该技术可以实现具有像素化传感器层的垂直设备。由此产生的设备具有增益、高达 200 AW − 1 的响应度和低至 35 μ s 的快速上升时间。这是首次使用微流体辅助技术在图案化基板上实现 OMHP 垂直设备的演示。
由亚波长大小的金属或介电纳米结构二维排列组成的光学超表面可用于操纵亚波长厚度层的光特性。1–4 光学超表面被认为是完美的 5 和选择性 5,6 吸收器和透镜。7 光学超表面的可能应用包括与 CMOS 图像传感器结合用作滤波器 8 或用作生物传感器的构建块。9,10 相比之下,很少有人尝试将超表面直接整合到光电器件中,并利用其波长选择性和偏振选择性等特性。金属超表面已与体光电探测器相结合,用于光电流增强和传感。11,12 介电超表面已被构造到体 Si 和 Ge 光电二极管的顶层,以增强宽带响应度。13