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J-GLOBAL ID：202202248036578339   整理番号：22A0287653

多層グラフェンMg_2Si/Siヘテロ接合光検出器の増強された光電特性【JST・京大機械翻訳】

Enhanced Photoelectric Properties of Multilayer Graphene Mg₂Si/Si Heterojunction Photodetector

著者 (6件)： Yu Hong (College of Physics and Electronic Science, Guizhou Education University, Guiyang, China) ,  Sun Liping (College of Physics and Electronic Science, Guizhou Education University, Guiyang, China) ,  Ji Shentong (College of Physics and Electronic Science, Guizhou Education University, Guiyang, China) ,  Deng Rui (College of Physics and Electronic Science, Guizhou Education University, Guiyang, China) ,  Mo Zhangjie (College of Physics and Electronic Science, Guizhou Education University, Guiyang, China) ,  Xie Quan (Institute of Advanced Optoelectronic Materials and Technology, College of Big Data and Information Engneering, Guizhou University, Guiyang, China)
資料名： IEEE Photonics Journal  (IEEE Photonics Journal)
巻： 14  号： 1  ページ： ROMBUNNO.6805009.1-9  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2436A  ISSN： 1943-0655  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,技術CAD(TCAD)に基づく多層グラフェン(MLG)/Mg_2Si/Siヘテロ接合光検出器(PD)の構造モデルを確立した。さらに,MLG/Mg_2Si/Siヘテロ接合PDの光電特性に及ぼすグラフェン層の影響を調べた。シミュレーションの結果は,Mg_2Si/Si PDと比較して,MLG/Mg_2Si/Siヘテロ接合PDの光電特性が向上することを示した。応答性は0.51A/Wから0.84A/Wに増加し,外部量子効率(EQE)は70.68%から107.29%に増加し,雑音等価電力(NEP)は7.07から10-11WHz-1/2から1.5910-11WHz-1/2に減少した。さらに,検出性(D*)は1.4×1010Jonesから6.3×1010Jonesに増加し,オン/オフ比は141.45から629に増加した。グラフェン層を添加した後,ヘテロ接合PDの応答性,EQE,NEP,D*およびオン/オフ比の最大改善率は,それぞれ65%,52%,77.5%,350%および345%改善した。さらに,MLG/Mg_2Si/Siヘテロ接合PDのエネルギーバンドは価電子帯にシフトし,逆絶縁破壊電圧と暗電流は減少した。著者らの結果は,スペクトル応答における光電流が増加し,EQEピークに対応する波長が赤方にシフトすることを示した。強い電場がMLGとMg_2Siの間の界面で形成され,これは光生成キャリアの分離に有益である。シミュレーション結果は,MLG/Mg_2Si/Siヘテロ接合PDが400≦550nmの範囲の波長で可視光とNIRを検出できることを示した。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *ヘテロ接合 ,  界面 ,  光電流 ,  シミュレーション ,  電場 ,  *光検出器 ,  波長 ,  暗電流 ,  可視光 ,  価電子バンド ,  *グラフェン
準シソーラス用語： スペクトル応答 ,  TCAD ,  外部量子効率 ,  *多層グラフェン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 信号理論  (ND02020G) ,  生体計測  (EL03020C) ,  パターン認識  (JE07000S) ,  音声処理  (JE05000E)

タイトルに関連する用語 (6件)： 多層グラフェン ,  Si ,  ヘテロ接合 ,  光検出器 ,  増強 ,  光電特性