结构与电气属性：grafted Si/GaAsSb异质结
应用物理
2024-06-26 v2 材料科学
摘要
短波红外（SWIR）波长，尤其是1.55 μm，在诸多领域如高速光通信和LiDAR系统中引起了广泛关注。雪崩光电二极管（APDs）作为这些系统的接收器具有至关重要作用，由于其内部增益显著提升了系统性能。基于硅的APDs因其与CMOS兼容性而前景广阔，但在检测1.55 μm光信号时受到局限。本研究提出一种利用graft技术形成的p型Si垂于n型GaAs0.51Sb0.49（GaAsSb）与InP基底匹配的异质结，用于未来的GaAsSb/Si APD技术。将p+Si纳米膜转移到GaAsSb/AlInAs/InP衬底上，并在界面上铺设极薄的ALD-Al2O3氧化物层，其既充当双侧掩蔜层又充当量子隧穿层。该器件表现出优异的表面形貌和界面质量，经原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）确认。此外，p+Si/n-GaAsSb异质结的电压-电流（I-V）曲线显示出理想的整流特性，ideality因子为1.15。多个器件的I-V测试结果表明器件具有高度一致性和良好的产量。进一步地，X射线光电子能谱（XPS）测量显示GaAsSb与Si具有II型带结构，导带位移为50 meV，这有利于高带宽APD的应用。GaAsSb/Si异质结的演示突显了推动当前SWIR光电探测器技术发展的潜力。
引用
@article{arxiv.2406.14433,
title = {Structural and Electrical Properties of Grafted Si/GaAsSb Heterojunction},
author = {Haris Naeem Abbasi and Seunghyun Lee and Hyemin Jung and Nathan Gajowski and Yi Lu and Linus Wang and Donghyeok Kim and Jie Zhou and Jiarui Gong and Chris Chae and Jinwoo Hwang and Manisha Muduli and Subramanya Nookala and Zhenqiang Ma and Sanjay Krishna},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.14433},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 6 figures