面向石墨烯-硅肖特基二极管光电探测器的衬底工程
介观与纳米尺度物理
2020-01-09 v1 应用物理
摘要
石墨烯-硅肖特基二极管光电探测器具有高响应度和探测率、宽光谱波长工作范围以及高工作速度等优良特性。过去已采用多种途径和架构来制造器件。器件通常基于在将石墨烯沉积到硅上形成石墨烯-硅肖特基结之前，通过湿法刻蚀去除硅表面的氧化硅层。在这项工作中，我们系统地研究了界面氧化层、所采用的制造技术以及硅衬底对石墨烯-硅肖特基二极管光电探测器光探测能力的影响。我们研究了器件在从近紫外到短波/中波红外辐射的宽波长范围、覆盖超过五个数量级的辐射强度下的特性，以及器件对高速工作的适用性。结果表明，根据所需应用，界面层实际上有利于增强此类器件的光探测特性。此外，我们展示了硅衬底对光谱响应和工作速度的影响。所制造的器件在从近紫外到短波/中波红外（热）波长区域的光谱范围内工作，展现出接近10 V/W的高光电压响应和数十纳秒的短上升和下降时间。
引用
@article{arxiv.1706.09042,
title = {Towards Substrate Engineering of Graphene-Silicon Schottky Diode Photodetectors},
author = {H. Selvi and N. Unsuree and E. Whittaker and M. P. Halsall and E. W. Hill and P. Parkinson and T. J. Echtermeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.09042},
year = {2020}
}