新疆理化所硅基光电探测研究取得进展

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实现高效光电探测一直是微电子领域和材料领域研究的热点。硅基探测是众多光电探测器中最实用化的一种方法,而构筑于硅基底上的纳米材料光电探测器研究是目前科研人员高度关注的课题。多数的构筑于硅基底上的纳米结构采用的硅基底为表面热氧化的硅片,一般氧化层(SiO2层)结晶性好、漏电流小、避免影响目标纳米结构本身的光电信号。然而,目前该方面的研究却忽略了硅本身作为一种很好的吸光半导体和光电转换的优势。 

中科院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室科研人员首次利用硅片表面热氧化层的非高质量特点产生漏电流,从而不但有效利用了硅片的吸光特点,而且实现了将光电转换的光电流有效输出的目的。研究人员通过简单工艺将不同金属(Au、Ag、Al)电极膜构筑在SiO2表面,实现了高效、稳定的光电流输出。研究发现,该方法构筑的光电探测器感光响应时间小于0.1ms,而恢复时间仅为0.2ms。在很低的驱动电压如1.0mV及10mV下,光暗电流比分别达到388和40,因而可以利用纳米电池器件驱动,充分体现了环保和低能耗特点。同时,该光电探测器在无外加驱动电压下,同样可以实现高效的光电检测。该研究为开发硅基光电探测器提供了一种新的思路,同时为构筑于硅基底上纳米结构光电探测器的基底信号的评估提供了参考。 

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