利用超快电子显微镜成像半导体异质结上的热光载流子转移
应用物理
2024-05-10 v1
摘要
半导体异质结因其独特的界面和协同效应在高效光电器件中受到了广泛关注。电荷载流子与异质结的相互作用在决定器件性能方面起着至关重要的作用，然而其时空映射仍然缺乏。在本研究中，我们采用扫描超快电子显微镜（SUEM）这一结合了高时空分辨率和表面灵敏度的新兴技术，来研究 Si/Ge 异质结上的光载流子动力学。通过选择性地检查结区并与远离结区的体相区域进行比较，直接可视化了内建电势、能带偏移和表面效应的影响。特别是，我们发现异质结对热光载流子扩散系数的改变高达 300%。结合互补技术测量的能带结构和表面势的见解，进一步阐明了这些发现。这项工作展示了异质界面对电荷动力学的巨大影响，并展示了 SUEM 在表征实际器件方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2405.05401,
title = {Imaging Hot Photocarrier Transfer across a Semiconductor Heterojunction with Ultrafast Electron Microscopy},
author = {Basamat S. Shaheen and Kenny Huynh and Yujie Quan and Usama Choudhry and Ryan Gnabasik and Zeyu Xiang and Mark Goorsky and Bolin Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.05401},
year = {2024}
}