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纳米级光电晶体管的灵敏度极限

仪器与探测器 2017-10-11 v1

摘要

本文探讨了低光条件下光电晶体管探测器(PTDs)的光学增益机制。推导了PTD可探测光子最小数目的物理极限的解析公式。该公式表明,无论材料组成如何,PTD的灵敏度与基极层归一化总电容的平方根相关。由于基极总电容与PTD尺寸成正比,该公式显示了尺寸对PTD灵敏度的缩放效应。我们利用提取的公式研究了典型的InGaAs/InP异质结PTD的灵敏度极限。建模预测,具有纳米级电子面积的PTD即使在室温下也能达到单光子噪声等效功率。所提出的模型也可用于探索基于纳米线的光电探测器的灵敏度和速度。据我们所知,这是首个关于PTD低光探测灵敏度的全面研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.05987,
  title  = {Sensitivity Limit of Nanoscale Phototransistors},
  author = {Mohsen Rezaei and Min Su Park and Chee Leong Tan and Hooman Mohseni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05987},
  year   = {2017}
}

备注

5 pages, 5 figures