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有机光电二极管中超低暗电流的来源识别
X. Ma, H. Bin, BT van Gorkom, TPA van der Pol, MJ Dyson, CHL Weijtens, SCJ Meskers, RAJ Janssen, GH Gelinck 埃因霍温理工大学 PO Box 513, Eindhoven 5600 MB, 荷兰 电子邮件： rajjanssen@tue.n l M. Fattori 电气工程系 埃因霍温理工大学 PO Box 513, Eindhoven 5600 MB, 荷兰 AJJM van Breemen, D. Tordera, GH Gelinck TNO/Holst Center High Tech Campus 31 Eindhoven 5656 AE, 荷兰 瓦伦西亚 C/ Chair of J. Beltran 2, Paterna 46980, 西班牙 RAJ Janssen 荷兰基础能源研究所 De Zaale 20, Eindhoven 5612 AJ, 荷兰
硅基内置低暗电流光电二极管... - CDN
与传统体硅相比，绝缘体上硅（SOI）衬底具有许多优势，包括低漏电流、低电容、低功耗、更好地抵抗短沟道效应（SCE）和卓越的缩放能力[1 – 4]。这使得SOI衬底不仅适用于传统的MOSFET，而且由于天然的衬底隔离[5 – 8]和更简单的多栅极设计，它也对新型半导体器件具有吸引力，例如TFET和Z2-FET。此外，建立在SOI平台上的光电探测器（PD）也表现出优异的光电性能。高工作速度、高抗辐射和低寄生电容的优势使基于SOI的PD在电子和光子集成电路（EPIC）、光通信系统和航空航天等许多应用领域中极具竞争力[9 – 16]。为了在 SOI 薄膜中形成 pn 光电二极管，通常使用常规离子注入来掺杂 Si 沟道 [17]。然而，离子注入会损坏并降低 Si 的质量，这个问题在缺乏种子层以促进再结晶的超薄 SOI 薄膜中尤其严重。此外，用于激活掺杂剂的高温退火可能会引起应力和损坏，并进一步降低器件的性能。为了克服这些缺点，可以使用电场诱导的静电掺杂 [18,19] 来形成 pn 结并完全避免离子注入。之前，我们已经证明在
有机光电二极管中超低暗电流的来源识别
X. Ma, H. Bin, BT van Gorkom, TPA van der Pol, MJ Dyson, CHL Weijtens, SCJ Meskers, RAJ Janssen, GH Gelinck 埃因霍温理工大学 PO Box 513, Eindhoven 5600 MB, 荷兰 电子邮件： rajjanssen@tue.n l M. Fattori 电气工程系 埃因霍温理工大学 PO Box 513, Eindhoven 5600 MB, 荷兰 AJJM van Breemen, D. Tordera, GH Gelinck TNO/Holst Center High Tech Campus 31 Eindhoven 5656 AE, 荷兰 瓦伦西亚 C/ Chair of J. Beltran 2, Paterna 46980, 西班牙 RAJ Janssen 荷兰基础能源研究所 De Zaale 20, Eindhoven 5612 AJ, 荷兰
异质结双层作为电荷传输中间层降低有机短波中的暗电流并增强光电倍增
光电倍增探测器有望克服有机短波红外光电探测器的低响应度。然而，最近的光电倍增探测器通常会同时增加响应度和暗电流，从而抵消对探测率的影响。为了抑制光电倍增装置中的暗电流，我们提出了一种新的夹层结构，即一种克服信号和噪声之间权衡的 pn 结组合。与使用典型单极电荷传输材料的设备相比，我们的双层设计具有降低暗电流和出色外部量子效率的优势。我们将这种新的夹层设计融入上转换成像器中，使上转换效率和图像对比度翻倍。这种夹层可推广到不同的有机半导体，这尤其有用，因为这里的设计将适用于尚未发现的未来红外材料。
有机光电二极管及其光电应用
400 nm 至 800 nm。（实线）包括 CsI(Tl) 闪烁体的发射光谱以供比较。（虚线）（b）不同光活性层厚度的 OPD 在暗条件和 950 µW/cm 2 光照辐照度（波长 546 nm）下实验和拟合的电流密度 (J) 与电压 (V) 特性。当实线符号表示光响应时，空心符号表示测得的暗电流。实线是根据非理想二极管方程拟合的暗电流密度。虚线表示当分流电阻 R sh 为无穷大时的理想 JV 曲线。（c）对于具有不同活性层厚度的 OPD，暗电流密度 (J dark ) 测量图与内部电场的关系。（d）反向偏压为 1.5V 时具有 320 nm 厚度活性层的 OPD 的外部量子效率 (EQE)...... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 36
PIC 和 ePIC 平台的 3 dB OE 带宽为 110 GHz
摘要 — 我们介绍了一种 SOI 波导耦合锗光电二极管，它在 2 V 反向偏压下具有非常高的 OE -3 dB 带宽 ≥ 110 GHz。这种性能是通过一种新颖的结构实现的，即将锗夹在两个原位掺杂的硅区域之间。这种制造方法可以避免将离子注入锗，这无疑有利于带宽，因为少数载流子扩散效应受到强烈抑制。在 1550 nm (-2 V) 时实现了 >0.6 A/W 的响应度，而该器件的暗电流约为 300 nA (-2 V)。据我们所知，这是最先进的锗光电探测器，具有带宽、最先进的响应度以及中等暗电流。我们证明，这种新型光电二极管可以高产量制造。
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SPARCS 拥有多项技术创新，可广泛适用于其他任务。有效载荷展示了“2D 掺杂”（即 delta 和超晶格掺杂）探测器和探测器集成金属介电滤波器在太空中的应用。该探测器技术提供的量子效率比 NASA 的 GALEX 探测器高出约 5 倍。此外，SPARCS 的有效载荷处理器提供动态曝光控制，自动调整曝光时间以避免耀斑饱和并时间分辨最强的恒星耀斑。简单的被动冷却系统将探测器温度保持在 238K 以下，以最大限度地减少暗电流。航天器总线提供小于 6 英寸的指向抖动，最大限度地减少平场误差、暗电流和读取噪声的影响。所有这些元素都使 CubeSat 平台内的天体物理科学具有竞争力。
文章稿件 Ua
在进行各种研究的过程中，观察到保护环光电二极管的暗电流水平不受控制地增加的问题，这种问题在温度T 293 K 时和（很大程度上）在高温（T 358 K）下测试设备时都表现出来。众所周知，微电子技术总是使用半导体器件和集成电路的表面保护（钝化）。在这种情况下，最好的解决方案是热生长SiO 2 层。然而，即使是受介电层保护的表面也并不总是保持稳定。本文介绍了基于高电阻率p型硅的ap-i-n光电二极管的开发结果，该光电二极管具有更高的响应度和更低的保护环在1064 nm波长处的暗电流水平。在提出的光电二极管设计中，晶体外围氧化物的厚度减小，以减少电流和电荷态的位错分量对逆特性的影响。磷扩散（驱入）后，除去磷硅酸盐玻璃，并进行额外的光刻，在此期间整个外围氧化物层都被蚀刻掉。在磷扩散（蒸馏）的第二阶段，在光敏区域和晶体外围生长厚度为190-220 nm 的抗反射氧化物。光敏区域、保护环和晶体外围部分由在第一次热操作中生长的650-700 nm 厚的氧化物隔开。光电二极管的生产采用与商业生产相同的操作条件，并将其参数与标准设计制造的器件进行了比较。分析表明，与商用器件相比，所提出设计的光电二极管不仅在室温下，而且在358 K 的温度下都具有更低、更稳定的暗电流。
针对节能硅互连的芯片集成锗 Pin 光电探测器的全面研究
摘要 — 光学互连是片上通信中铜基布线的有前途的替代品。集成 IV 族纳米光子学的最新进展应该能够解决与速度、能耗和成本相关的一系列挑战。单片集成锗 pin 光电探测器位于绝缘体上硅 (SOI) 波导上，是这一蓬勃发展的研究领域中不可或缺的设备。在这里，我们全面研究了异质结构 pin 光电探测器的光电特性。所有光电探测器均采用工业级半导体制造工艺在 200 毫米 SOI 基板上制造。在 1 V 的低偏置电压下，pin 光电探测器的暗电流为 5 nA 至 100 nA，暗电流密度为 0.404 A/cm 2 至 0.808 A/cm 2，响应度在 0.17 A/W 至 1.16 A/W 范围内，截止频率为 7 GHz 至 35 GHz。这些成就使它们有望用于以 40 Gbps 运行的节能光链路，器件能量耗散仅为每位几 fJ。
mose2/ws2杂合光电二极管与氮化硅波导集成，用于近红外光检测，响应性高
摘要我们根据近红外光谱制度的芯片尺度集成光电探测器的实现和表征，基于在氮化硅硅硅硅基上的摩西2 /WS 2异缝的整合。这种配置在780 nm的波长（表明内部增益机制）下达到〜1 a w -1的高响应性，同时将暗电流抑制至〜50 pa的水平，与仅Mose 2的参考样本相比，降低了〜50 pa的水平。我们测量了暗电流的功率频谱密度低至〜1×10 - 12 a hz -0.5，从中，我们从中提取噪声等效功率（NEP）为〜1×10-12 - 12 W Hz -0.5。为了演示设备的实用性，我们将其用于表征与光电探测器相同芯片上的微林共振器的传输函数。能够在芯片上整合局部光电电视机并在近红外制度下操作具有高性能的设备，这将在光学通信，量子光子学，生物化学传感等的未来集成设备中发挥关键作用。