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石墨烯-i-n结的空间控制静电掺杂硅光电二极管
价格: ¥20,000.00
成果转化类型: 军转民
成果类型: 实用新型
所属行业: 纳米、石墨烯及超细材料 电子元器件 集成电路 人工智能 无机非金属材料
成 熟 度: 可以量产
技术水平:
合作方式: 完全转让
实现生产预计需投入: 200
产品预期成本: 100
关键词: 半导体电子元器件;硅光二极管

足够大的耗尽区用于光生载流子的产生和分离是关键因素。

对于二维材料光电子器件,却很少有器件配置。

具有说服力的石墨烯空间电荷区面积的确定控制探索

可扩展性。在这里,我们研究了石墨烯硅Pi-N光电二极管在铸造加工中的定义。

平面光子晶体波导结构,实现可见近红外、零偏压

超快光探测石墨烯与硅的宽本征区域电接触。

并扩展到pAn掺杂区域,起着主要的光载流子传导作用。

电子增益通道。石墨烯通过超快显著提高器件速度

面外界面载流子迁移和内平面内电场辅助

载波收集。超过50 dB的转换信噪比在40 GHz已经

证明在零偏置电压下,量子效率可以通过热进一步放大。

石墨烯掺杂Si界面上的载流子增益和雪崩过程。用

该器件的结构完全由纳米制造的基底定义,本研究是第一个。

制造后二维自由材料有源硅光子器件的演示

在大尺寸硅(Si)光子电路上的低带隙材料的混合集成

对当今光互连系统的有源组件的要求[ 1 ]。传统

硅光子器件具有效率低、带宽限制等缺点。

以及片上激光器的缺乏[2 ]。锗的外延生长或III-V材料的直接键合

硅已被证明是一种很有前途的途径,但在活性区的晶体质量很高。

需要对材料生长和集成技术的精细控制[3-10]。原子薄

石墨烯(G)具有零带隙和机械性强的平面结构,可以很容易地得到。

转移到Si纳米光子平台,同时保持高结晶质量。在…之间

基于简单G的G[111-19]集成G光电探测器的各种光电应用

金属接触,揭示了许多有趣的物理学[20-26],并表现出高度竞争性。

性能[27—32 ]。然而,内置的电场,这是负责的效率

光生载流子的分离,仅存在于靠近G-金属的几十纳米处。

接触。在大部分电子区域中,在体G区域中没有面内电场。

产生空穴对,导致占主导地位的光热或辐射光电子。

低通断比的响应(<1)[33-34 ]。实现G p-n结的双后门设计

它提供了控制固有区域宽度和AS的高灵活性。

以及调节双栅极之间的电压降,从而调节横向内置电场。这个

在零偏置条件下实现了35毫安/瓦的响应度,具有3dB截止频率。

65千兆赫。然而,这种结构需要在传输的G上复杂的制造工艺,

因此,不是后端线制造兼容[35 ]。G接触工程是高度期望的

为了实现混合有源光子电路的高速信号完整性和可扩展性〔36〕

39。G-半导体肖特基结表现出优异的光电流增益,达到108。

每个光子的电子〔23〕和低暗电流泄漏。4 A/W在1300 nm处的响应度;

在G双层中基于热载流子隧穿证明了1.1纳米A/W。

异质结构〔40〕。然而,装置速度已被证明是纳秒级,

受非耗尽半导体材料中慢载流子扩散过程的限制[23,40-43]。

在这里,我们报告一个可扩展的设备配置的平面内G型i-i-n结,包括

两种接触方式的优点。受限于G态密度的载流子

可以通过混合器件的二维结耗尽。DRI


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