Mg2Si/Si光电二极管的设计及性能研究

在Silvaco TCAD软件的Atlas器件模块上建立了Mg2Si/Si光电二极管模型,然后对Mg2Si/Si光电二极管的光学和电学性能进行仿真研究,主要计算了击穿电压、暗电流、正向导通电压、光谱响应、量子效率等光学和电学性能。仿真计算结果表明:Mg2Si/Si光电二极管的击穿电压为36V,最大反向工作电压18V,暗电流大小为1.4×10-13A,正向导通电压为0.53V,外量子效率最大值为52%,表现出较好的近红外吸收特性。仿真优化结果可以用于指导环境友好型Mg2Si/Si光电二极管的制备工作。

不同Ge组分a-Si_(1-x)Ge_(x)键合层对InGaAs/Si雪崩光电二极管性能的影响

采用非晶半导体中间层键合(SIB)实现键合界面失配晶格的阻断是实现高质量Si基InGaAs薄膜制备的最佳选择。本文在InGaAs/Si键合界面插入一层非晶锗硅(a-Si_(1-x)Ge_(x))键合层,模拟了不同Ge组分对InGaAs/Si APD复合率、能带、隧穿、电荷堆积等参数的影响。器件在室温下获得极低的暗电流(~10^(-10) A@95%雪崩电压),增益和增益带宽积分别高达30 GHz和60 GHz。本文将为低噪声近红外APD的研制提供理论指导。

一种监测低能X射线的Si探测器

低能(50keV以下)光子探测器广泛应用于外大气层核爆监测,天体物理现象研究。采用半导体探测单元试制了低能X射线探测器模块。说明了配置多探测器系统的方法,并介绍了探测单元模块的设计、主要试验和技术指标。室温下噪声等效输入光子能量为2.1keV。

基于poly-Si键合层的SACM型Ge/Si APD的优化设计研究

Ge/Si雪崩光电二极管(APD)被广泛应用于近红外探测领域,但由于Ge和Si之间存在4.2%的晶格失配,故难以获得高性能的Ge/Si APD。提出在Ge/Si键合界面处引入多晶硅(poly-Si)键合中间层,弱化Ge/Si失配晶格对APD器件性能的影响。poly-Si引入后键合界面电场发生变化,导致APD内部的电场重新分布,极大地影响了器件性能。因此,重点对Ge吸收层和Si倍增层的掺杂浓度进行调控,探究了掺杂浓度对Ge/Si APD电场、复合率、载流子浓度、碰撞电离等性能的影响,最终设计出高性能键合Ge/Si APD。本工作将为低噪声、高增益Ge/Si APD的研究提供理论指导。