基于InP/InAsP纳米线的空间分离吸收与倍增雪崩光电探测器
应用物理
2017-12-22 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
雪崩光电探测器（APDs）与传统光电探测器相比，因其增强的光电流增益和短响应时间而成为光通信系统的关键组件。为避免有害的齐纳隧穿漏电流（否则在用于1.3/1.55 μm吸收所需的小带隙材料中会出现此问题），期望一种将倍增区实现于大带隙材料中的探测器设计。自组装III-V半导体纳米线具有关键优势，例如由于光学共振效应增强的吸收、应变弛豫异质结构以及与主流硅技术的兼容性。在此，我们展示了单根InP和InP/InAsP纳米线APD结构的电学和光学特性。首先研究了p+-n-n+ InP纳米线器件的温度依赖击穿特性。从I-V测量推断出明显的陷阱诱导击穿电压偏移。退火后观察到与p+-InP段的接触形成改善，并研究了其对击穿特性的影响。随后将吸收区中的带隙从纯InP变为InAsP，以在异质结构纳米线中实现空间分离吸收与倍增APD。与同质结APD相比，异质结构APD未观察到陷阱诱导偏移。针对InAsP段的选择性光学激发展示了12的增益。还进行了额外的电子束诱导电流测量，以研究沿纳米线的局部激发对I-V特性的影响。我们的结果为优化基于III-V纳米线的雪崩光电探测器器件提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.1706.01003,
title = {InP/InAsP Nanowire-based Spatially Separate Absorption and Multiplication Avalanche Photodetectors},
author = {Vishal Jain and Magnus Heurlin and Enrique Barrigon and Lorenzo Bosco and Ali Nowzari and Shishir Shroff and Virginia Boix and Mohammad Karimi and Reza J. Jam and Alexander Berg and Lars Samuelson and Magnus T. Borgström and Federico Capasso and Håkan Pettersson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.01003},
year = {2017}
}