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Three-dimensional metal–semiconductor–metal AlN deep-ultraviolet detector

材料科学 响应度 光电子学 光电探测器 探测器 蚀刻(微加工) 载流子寿命 制作 光学 半导体 紫外线 纳米技术 图层(电子) 替代医学 病理 物理 医学
作者
Tao Li,Linyun Long,Zelin Hu,Rongqiao Wan,Xiaoliang Gong,Lei Zhang,Yongbo Yuan,Jianchang Yan,Wenhui Zhu,Liancheng Wang,Jinmin Li
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:45 (12): 3325-3325 被引量:17
标识
DOI:10.1364/ol.394338
摘要

Conventional metal-semiconductor-metal (MSM) ultraviolet (UV) detectors have the disadvantage of limited adjustable structural parameters, finite electrical field, and long carrier path. In this Letter, we demonstrate a three-dimensional (3D) MSM structural AlN-based deep-UV (DUV) detector, fabricated through simple trench etching and metal deposition, while flip bonding to the silicon substrate forms a flip-chip 3D-MSM (FC-3DMSM) device. 3D-MSM devices exhibit improved responsiveness and response speed, compared with conventional MSM devices. Time-dependent photoresponse of all devices is also investigated here. The enhanced performance of the 3D-MSM device is to be attributed to the intensified electrical field from the 3D metal electrode configuration and the inhibition of the carrier vertical transport, which unambiguously increases the carrier collection efficiency and migration speed, and thus the responsivity and speed as well. This work should advance the design and fabrication of AlN-based DUV detectors.
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