SOI基高响应度TFET探测器的设计与仿真 |
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引用本文: | 王雪飞,谢生,毛陆虹,王续霏,杜永超.SOI基高响应度TFET探测器的设计与仿真[J].光子学报,2019,48(12). |
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作者姓名: | 王雪飞 谢生 毛陆虹 王续霏 杜永超 |
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作者单位: | 天津大学 微电子学院 天津市成像与感知微电子技术重点实验室,天津 300072;天津大学 电气自动化与信息工程学院,天津 300072 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家重点实验室开放基金 |
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摘 要: | 提出一种SOI基的新型隧穿场效应晶体管(TFET)探测器结构,将光电二极管与TFET结合,实现光信号的探测放大。光电二极管的正极与TFET的栅极互连,感光后光电二极管的光生电势调控TFET的沟道势垒,控制TFET的输出电流,实现光信号到电流信号的转化。陡峭的亚阈值摆幅能有效放大输出电流,提高TFET探测器的响应度。应用SILVACO完成探测器结构和性能的模拟仿真。光电二极管的光生电势通过较薄的BOX区形成了TFET的底部栅压,增强了对沟道势垒的控制能力,增大了输出电流,结果表明,探测器对弱光具有较高的响应度,当入射光强小于10mW/cm~2时,响应度可超过10~4 A/W。此外,通过调整光电二极管的反偏电压、在源区与沟道间插入n~+口袋等方法可显著提高探测器的输出电流和响应度。
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关 键 词: | 光电探测器 绝缘体上硅 隧穿场效应晶体管 响应度 弱光探测 |
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