Overcoming the Fermi-Level Pinning Effect in the Nanoscale Metal and Silicon Interface

响应度 材料科学 光电子学 光子学 半导体 肖特基势垒 硅光子学 费米能级 光电探测器 绝缘体上的硅 肖特基二极管 纳米技术 二极管 物理 电子 量子力学
作者
Zih-Chun Su,Ching‐Fuh Lin
出处
期刊:Nanomaterials [MDPI AG]
卷期号:13 (15): 2193-2193 被引量:2
标识
DOI:10.3390/nano13152193
摘要

Silicon-based photodetectors are attractive as low-cost and environmentally friendly optical sensors. Also, their compatibility with complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology is advantageous for the development of silicon photonics systems. However, extending optical responsivity of silicon-based photodetectors to the mid-infrared (mid-IR) wavelength range remains challenging. In developing mid-IR infrared Schottky detectors, nanoscale metals are critical. Nonetheless, one key factor is the Fermi-level pinning effect at the metal/silicon interface and the presence of metal-induced gap states (MIGS). Here, we demonstrate the utilization of the passivated surface layer on semiconductor materials as an insulating material in metal-insulator-semiconductor (MIS) contacts to mitigate the Fermi-level pinning effect. The removal of Fermi-level pinning effectively reduces the Schottky barrier height by 12.5% to 16%. The demonstrated devices exhibit a high responsivity of up to 234 μA/W at a wavelength of 2 μm, 48.2 μA/W at 3 μm, and 1.75 μA/W at 6 μm. The corresponding detectivities at 2 and 3 μm are 1.17 × 108 cm Hz1/2 W−1 and 2.41 × 107 cm Hz1/2 W−1, respectively. The expanded sensing wavelength range contributes to the application development of future silicon photonics integration platforms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
帝释天I发布了新的文献求助10
刚刚
复杂汉堡发布了新的文献求助10
1秒前
miemie发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
5秒前
A宇完成签到,获得积分10
5秒前
热情的戾发布了新的文献求助10
7秒前
董小李完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
ning发布了新的文献求助10
10秒前
motokiww发布了新的文献求助10
10秒前
hzxy_lyt应助公冶大楚采纳,获得10
10秒前
bkagyin应助丁峰采纳,获得10
12秒前
充电宝应助msk采纳,获得10
13秒前
zm完成签到,获得积分10
13秒前
丘比特应助热情的戾采纳,获得10
13秒前
诗谙发布了新的文献求助10
14秒前
WangZ发布了新的文献求助20
14秒前
我住隔壁我姓王完成签到,获得积分10
15秒前
复杂汉堡完成签到,获得积分20
18秒前
彩色依白发布了新的文献求助10
18秒前
寒江完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
开心的秋寒完成签到,获得积分10
21秒前
热情的戾完成签到,获得积分10
22秒前
77完成签到,获得积分10
22秒前
yaoyao应助露似珍珠月似弓采纳,获得10
22秒前
23秒前
科目三应助ning采纳,获得10
23秒前
认真怀蕾发布了新的文献求助60
24秒前
ddr发布了新的文献求助10
24秒前
坦率凡梦发布了新的文献求助20
24秒前
25秒前
25秒前
光亮妙之完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
研友_VZG7GZ应助Algorithnm_l采纳,获得10
26秒前
tutu完成签到,获得积分10
27秒前
我是老大应助yb采纳,获得10
27秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
Impiego dell’associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell’ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 480
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3289787
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2926581
关于积分的说明 8428157
捐赠科研通 2597938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1417430
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 659756
邀请新用户注册赠送积分活动 642187