A Novel Low Power Photodetector Using SOI/Bulk Hybrid Technology With High Responsivity and Detectivity Optimization Capability

响应度 材料科学 光电子学 光电二极管 绝缘体上的硅 光电探测器 比探测率 基质(水族馆) 暗电流 海洋学 地质学
作者
Wei Zhang,Peng Zhou,Yu-Long Jiang,Fanyu Liu,Jing Wan
出处
期刊:IEEE Electron Device Letters [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:45 (1): 124-127
标识
DOI:10.1109/led.2023.3331509
摘要

In this letter, we present a low-power photodetector with high responsivity and unique capability to optimize detectivity under different illumination condition. Built on 22 nm fully depleted silicon-on-insulator (FDSOI) platform, the photodetector has a hybrid SOI/bulk substrate. An NMOSFET is fabricated in the SOI region, while a surface p+/n photodiode is fabricated within the n-well of the bulk-Si region. These two regions electrically share the common p-Si substrate, working both as the back gate of the NMOSFET and the p-type component of the inner n-well/p-Si substrate photodiode. The two photodiodes design not only increases the light absorption efficiency but also enhances the photovoltage-induced channel control of the NMOSFET. The NMOSFET is also designed to just have a threshold voltage close to the photovoltage, enabling a low power consumption. An adjustable bias is independently applied to the n-well, facilitating detectivity optimization under various illumination conditions. A high responsivity of ~105 A/W with a low dark power consumption of ~1 pW for a drain voltage of 0.1 V is demonstrated.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
MWY发布了新的文献求助10
2秒前
NexusExplorer应助耶耶耶采纳,获得10
2秒前
李李05发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
5秒前
陈哆熙完成签到,获得积分10
6秒前
动人的莛应助Manny采纳,获得20
6秒前
7秒前
漱石完成签到,获得积分10
8秒前
Cauchy完成签到,获得积分10
8秒前
小夏饭桶发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
宋你天天开心完成签到,获得积分10
10秒前
桐桐应助Ronnie采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助活泼烤鸡采纳,获得10
11秒前
11秒前
hbhbj完成签到,获得积分10
11秒前
JamesPei应助张漂亮采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研通AI6.3应助Kairos_Duan采纳,获得10
13秒前
14秒前
Elient_发布了新的文献求助10
14秒前
李爱国应助大白采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
棋子未明猫完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Moonboss发布了新的文献求助10
17秒前
英俊的铭应助高强采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
无极微光应助prode采纳,获得20
19秒前
JamesPei应助结实的皮皮虾采纳,获得10
19秒前
19秒前
桐桐应助大导师采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6312690
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8129194
关于积分的说明 17035065
捐赠科研通 5369605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2850915
邀请新用户注册赠送积分活动 1828714
关于科研通互助平台的介绍 1680949