碲化银胶体量子点红外光电探测器与图像传感器
应用物理
2024-09-19 v2
摘要
对短波红外(SWIR)波段(1 μm - 2 μm)敏感的光电探测器在三维、夜间及恶劣天气成像、机器视觉与自动驾驶等应用中具有重要意义。当前SWIR可用技术依赖于成本高昂的外延半导体,无法与CMOS电子器件单片集成。溶液法制备的量子点能够通过低成本制造以及在硅上以后端制程(BEOL)实现简单单片集成来应对这一挑战。迄今为止,用于覆盖SWIR的胶体量子点(CQD)材料主要基于硫化铅(PbS)和碲化汞(HgTe)化合物,因其毒性问题引发主要监管顾虑并阻碍其在消费电子中的部署。本文报道了一种环境友好的碲化银(Ag2Te)量子点的新合成方法及其在高性能SWIR光电探测器中的应用。该CQD光电探测器堆叠采用符合有害物质限制(RoHS)指令的材料,光谱敏感范围为350 nm - 1600 nm。室温探测率约为10^12 Jones,3dB带宽超过0.1 MHz,线性动态范围超过118 dB。我们还实现了基于溶液法、无重金属材料的单片集成SWIR成像器,从而为该技术进入消费电子市场铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2309.15221,
title = {Silver Telluride Colloidal Quantum Dot Infrared Photodetectors and Image Sensors},
author = {Yongjie Wang and Lucheng Peng and Julien Schreier and Yu Bi and Andres Black and Aditya Malla and Stijn Goosens and Gerasimos Konstantatos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15221},
year = {2024}
}