研究目的
通过建立一个考虑不同载流子损耗机制的精确分析模型，优化宽温度范围内工作的叉指石墨烯电极/p型碳化硅（IGE/p-4H-SiC）金属半导体光电探测器的性能。
研究成果
所开发的分析模型成功优化了IGE/p-4H-SiC MSM光电探测器的性能，在响应度、PDCR和响应时间方面均优于传统设计。该模型还突出了器件在高温条件下的稳健性，使其适用于高温应用场景。
研究不足
该研究受限于实验装置的技术约束以及设计参数存在进一步优化以提升性能的潜力。
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一种在宽温度范围内工作的优化石墨烯/4H-碳化硅/石墨烯MSM紫外光电探测器
DOI：10.1016/j.sna.2020.112007
期刊：Sensors and Actuators A: Physical
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
本文建立了一个精确的解析模型，用于优化叉指石墨烯电极/p型碳化硅（IGE/p-4H-SiC）金属半导体肖特基结在多目标遗传算法（MOGA）中的性能。通过该模型实现了灵敏度与响应速度的优化。研究结果证实，所提出的石墨烯电极系统能有效减弱不利的遮蔽效应：在325纳米光照下获得238 μA/W的响应度（传统Cr-Pd/p-SiC光电二极管仅为16.7 μA/W），300K时光电流/暗电流比（PDCR）达5.75×10?，500K时为270；响应时间在300K时约为14微秒，500K时为54.5微秒。该模型作为适应度函数可识别IGE构型模式，从而基于MOGA技术提升Gr/4H-SiC IE MSM光电二极管的性能。结果表明，该设计方法不仅能实现响应度与响应时间的优异平衡，还揭示了器件在高温条件下的强健性，为开发适用于极端高温环境的超灵敏高速碳化硅光电器件开辟了道路。
作者：
H. Bencherif，L. Dehimi，G. Messina，P. Vincent，F. Pezzimenti，F.G. Della Corte
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