具有增强且宽谱紫外-可见-近红外响应的激光微结构 ZnO/p-Si 光电探测器
应用物理
2020-10-06 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们通过原子层沉积（ALD）在激光微结构硅上沉积 ZnO 薄膜制备了 ZnO/p-Si 光电探测器，并研究其电学与光学行为，展示了高灵敏度和宽带工作特性。微结构 p 型硅通过 ns 激光在 SF6 气体中辐照获得，其在硅表面形成准有序且均匀的微尖刺。辐照后的硅含有硫杂质，将其吸收延伸至近红外。通过 ALD 在微结构硅衬底上保形沉积了 ZnO 薄膜。光致发光测量表明退火后 ZnO 薄膜具有高结晶质量。ZnO/p-Si 异质结二极管在暗态下的电流-电压（I-V）测量显示非线性行为，且在反向偏压下具有异常高的电流值。在光照下，即便对于激光微结构光电探测器中低于硅带隙的波长，反向偏压下也观察到光电流。与平面器件相比，微结构光电探测器测得更高的电流值。由于增大的表面积和光吸收，光导测量显示激光微结构器件在紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）光谱范围内具有增强的响应度。
引用
@article{arxiv.2010.01586,
title = {Laser-microstructured ZnO/p-Si photodetector with enhanced and broadband responsivity across the UV-Vis-NIR},
author = {Georgios Chatzigiannakis and Angelina Jaros and Renaud Leturcq and Jörgen Jungclaus and Tobias Voss and Spyros Gardelis and Maria Kandyla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.01586},
year = {2020}
}