透明栅控SOI薄膜横向PIN光电探测器的光电特性

透明栅控SOI薄膜横向PIN光电探测器,是一种以SOI技术和互补金属氯化物半导体工艺为基础,综合SOI器件和传统双极、场效应光敏器件的新型光电探测器。利用半导体器件物理和基本方程,介绍和分析了器件结构及其工作原理,建立电压、电流物理模型。应用SILVACO器件仿真软件,完成器件的数值模拟与验证。在中短波长工作段,器件光电流随栅极电压的增大而增大,表现出明显的栅压控制特性。全耗尽状态下,器件的内部量子效率在中短波长(400nm,450nm,530nm,600nm)的光辐射下,可达到96%以上,甚至接近100%。短波长下(280nm,350nm),量子效率最大值近80%。此外,器件的暗电流很低,光暗电流之比超过106,具有高灵敏度。     

光学与力学的相干耦合分析

叙述了相干Ｒｅｍａｎ声子产生的原理，在特定的条件下估算了探测器内可能产生的应力（简称光生应力）分布。利用二台商品化的脉冲染料ＹＡＧ激光器，功耗只有１０ｋＷ，却能在探测器表面产生脉宽为１０ｎｓ左右，幅度为４０．２ｋｇ／ｃｍ２强冲击应力。讨论和分析了在实际情况下一些主要的非理想因素对光生应力的潜在影响，并且认为相干Ｒａｍａｎ声子所产生的破坏效应比产生相同破坏效果的热效应要节省能量。