研究目的
研究一种自供电、无滤光片的窄带p-n异质结光电探测器的发展,用于低背景限制的近红外图像传感器应用。
研究成果
该研究成功展示了一种基于CuGaTe2/硅p-n异质结的自供电窄带近红外光电探测器,在1050纳米处具有峰值响应,半高全宽约为118纳米。该器件表现出高比探测率和响应度,表明其适用于需要高光谱选择性和低背景干扰的应用场景。
研究不足
该研究的局限性在于需要精确控制CuGaTe2薄膜厚度以实现最佳窄带响应。此外,光电探测器的性能可能受到CuGaTe2薄膜缺陷的影响,这些缺陷可能改变载流子复合和光电流生成过程。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备CuGaTe2薄膜,构建了CuGaTe2/硅p-n异质结光电探测器,并在不同波长和光强条件下评估器件性能。
2:样本选择与数据来源:
样本包含沉积在n型硅衬底上的不同厚度CuGaTe2薄膜,数据采集聚焦于光电探测器对不同波长光的响应特性。
3:实验设备与材料清单:
包括脉冲激光沉积系统、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见分光光度计及光电子能谱系统。
4:实验流程与操作步骤:
依次完成硅衬底上CuGaTe2薄膜沉积、薄膜表征、光电探测器制备及多条件下的光响应测试。
5:数据分析方法:
基于不同光强与波长下的光电流测量值,计算响应度、外量子效率(EQE)和比探测率。
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X-ray Diffraction
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