在光电探测器中，硅能否优于GaAs？

美国研究人员展示硅“海绵”方法如何显著提高光子吸收率

对于光子应用来说，硅不是一种很好的材料，因为与GaAs等 相比，硅对近红外光的吸收能力较差。另一方面，很难将GaAs与硅微电子元件集成在一起。

目前，加州大学戴维斯分校电气与计算机工程系的Saif Islam及其同事提出了一种方法，可以显著提高硅的光子吸收率。这项研究于7月24日发表在《Advanced Photonics Nexus》上。

研究人员制造了一片微米厚的硅晶圆，上面有规则小孔。红外光照射该晶圆时，会被这些小孔“困住”，从而弯曲近90度，横向穿过晶圆，这样能增加红外光与硅晶圆的接触，增强硅晶圆对近红外光子的吸收。

该团队的仿真表明，与普通硅晶圆相比，这种硅晶圆可困住光子，其光子吸收能力提升数倍，实际上要优于GaAs。

该团队表示，由于该方法与芯片制造技术兼容，因此可使新一代光电器件成本更低。

参考文献

'Achieving higher photoabsorption than group III-V semiconductors in ultrafast thin silicon photodetectors with integrated photon-trapping surface structures' by Wayesh Qarony et al; Advanced Photonics Nexus, Vol. 2, Issue 5, 056001 (July 2023)

 

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