纵向PIN型Ge/Si量子点红外探测器暗电流特性的模拟研究

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gengyuefeng009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
量子点红外探测器(QDIPs)在红外探测领域具有非常广阔的应用前景。相比量子阱红外探测器(QWIPs), QDIPs具有暗电流低、光电导增益高、光生载流子寿命长、工作温度高、量子效率高、能吸收正入射光等优势,近年来已经成为研究的热点。其中,纵向PIN型Ge/Si QDIPs因其制备工艺与成熟的大规模集成电路工艺兼容性好、纵向结构容易制成红外多元焦平面阵列(FPA)、又可利用PN结暗电流小的优点来提高探测率,而且能通过适当控制生长参数来调整能带结构,实现1.31和1.55μm这两个重要光纤通信波段上的快速响应等优点,日益受到了国内外研究人员的广泛关注。然而,普遍高于QWIP的器件暗电流及其相应的噪声却制约了Ge/Si QDIPs的进一步应用推广。若暗电流过大,将直接影响探测器的信噪比、响应率和探测率。所以需要对该类型器件的暗电流组成及其影响因素进行详细地理论模拟研究,从而为实验提供一定的理论指导且对于提高器件的性能具有重要的现实意义。不同于多层薄膜和量子阱结构的红外探测器,QDIPs中暗电流的主要组成是热激发和电场辅助隧穿机制所引起的。所以本文中先建立热激发和电场辅助隧穿的物理模型来模拟器件暗电流主要来源,并以此为基础得出纵向PIN Ge/Si QDIPs暗电流特性的物理模型。具体计算结果如下:1.模拟计算出单层量子点器件暗电流的偏压、温度特性,并与本实验室制备出的相同结构器件暗电流做了对比,分析了不同量子点密度∑QD、工作温度T、偏压V等参数变化对器件暗电流的具体影响。2.研究分析了工作温度T、偏压V、隔离层厚度L、量子点密度∑QD、量子点横向宽度αQD和量子点层数M等参数变化对器件暗电流的影响。热激发和电场辅助隧穿在不同温度和偏压下对暗电流的影响也被研究。且将得出的模拟数据和实验数据相比较,验证了模型和算法的精确性。
其他文献
文官体制不仅古代社会关乎民族国家生死存亡的一个重要制度,而且与当今社会息息相关,对于传统的文官体质的历史研究,不仅有着廓清、梳理古代文官体制如何形成的历史研究意义,
ADC是系统开发中不可或缺的关键部件,而带隙基准电压源为整个系统提供稳定的电压电流,重要性不言而喻。因此,设计一款高性能的带隙基准电压源具有重大意义。传统带隙基准电压源
高双折射光纤光栅同时具有光纤光栅和高双折射光纤的性质,作为扭转传感器件,其测量范围大,抗干扰性强等优点,对研究各种机械传动系统的动态特性及解决高温、及有爆炸危险和有
本论文以苯酚、甲醛为原料,在氨水的催化下,合成了一种含有高羟甲基的甲阶酚醛树脂,并利用聚乙烯醇缩丁醛对酚醛树脂胶粘剂进行化学改性,得到了一种改性酚醛树脂。将合成的改
近年来,一种新兴的光载无线(Radio-over-Fiber, RoF)技术逐渐受到人们的广泛关注,其采用光纤链路传输无线电信号,能够将光纤通信和微波通信良好结合起来。由于RoF具有抗干扰
从施工企业的发展来分析,其自身的基层党建工作是十分重要的,必须引起施工企业的足够关注。目前施工企业的基层党建工作推进模式存在大量的问题和不足之处,怎样才可以创新克
当前高校基层党组织建设面临一系列新情况、新问题、新挑战,呼唤着基层党建的创新,而缺乏发展意识、进取意识和开拓精神是创新的主要思想障碍,只有创新基层党建的工作理念、
近几年来,随着中国经济不断发展,综合国力持续提高,中国日益成为世界瞩目的焦点,越来越多的国家都希望能与中国建立良好的外交关系和经贸往来,因此越来越多的人学习汉语,形成
ZnO是一种禁带宽度为3.37eV的n型半导体氧化物,具有良好的电子迁移率和化学稳定性。近年来,基于ZnO气体传感器的研究引起了广大研究者的关注,并且通过贵金属元素掺杂改善传感器
单频光纤激光器是指在光学的谐振腔内只有一个纵模输出的光纤激光器,因而又称为单纵模光纤激光器,因其转换效率高、相干性好、结构简单紧凑及线宽窄等特点而广泛应用于光通信