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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电传感器,尤其涉及一种异质结光电探测器的工业设计方法。
技术介绍
1、光电探测器作为整个现代电子器件体系中很重要的器件类型之一,广泛地使用在军用和民营等各个领域。其中,铋基硫族化合物bi2s3以其更大的吸收范围、较高的吸收系数等优点具有可观的应用前景。
2、目前bi2s3优异的光电性能主要应用于光催化领域,但是单一金属硫化物通常具有光吸收强度不高和电子-空穴快速复合的问题。研究发现,两种及以上光催化剂间构建异质结可以抑制单一催化剂载流子的复合,促使电子与空穴的分离。
3、其中,与二维材料比如石墨烯制备的异质结光电探测器的探测范围主要集中在可见光区和近红外波段,虽然能拓宽其探测波长,但在可见光区的响应度大大降低。为了提高铋基硫族化合物的异质结光电探测器的性能,提出应用新材料与铋基硫族化合物进行复合研究,但实际操作起来不仅工艺复杂且成本高。
4、在实现本专利技术过程中,专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:
5、对新材料与铋基硫族化合物的复合进行应用研究,实际操作不仅工艺复杂,且成本高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种异质结光电探测器的工业设计方法,以解决现有技术中存在的对新材料与铋基硫族化合物的复合进行应用研究,实际操作不仅工艺复杂,且成本高的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了以下技术方案:
>3、一种异质结光电探测器的工业设计方法,包括以下步骤:
4、a、设定所述异质结光电探测器的初始参数;
5、b、根据所述初始参数模拟所述异质结光电探测器的制造,所述异质结光电探测器包括硫化铋层和砷化镓层;
6、c、对步骤b获得的所述异质结光电探测器进行器件仿真,获得其电学特性。
7、优选的,所述步骤b中,具体包括:
8、制备所述异质结光电探测器的衬底为n型掺杂材料层,所述n型掺杂材料层为所述砷化镓层;
9、制备在所述n型掺杂材料层上的p型掺杂材料层,所述p型掺杂材料层为所述硫化铋层;
10、制备在所述p型掺杂材料层上的金属源电极和金属漏电极;
11、其中,所述硫化铋层覆盖在所述砷化镓层上,所述金属源电极和金属漏电极分别设置在所述硫化铋层上的两侧顶部。
12、优选的,所述步骤a中,所述异质结光电探测器的初始参数为:
13、设置所述硫化铋层的掺杂浓度为nd1,厚度为t1;设置所述砷化镓层的掺杂浓度为nd2,厚度为t2;设置所述异质结光电探测器的pn结构深度为h,以及源漏电极材料。
14、优选的,所述方法还包括步骤d:
15、判断步骤c获得的所述异质结光电探测器的电学特性是否符合设计要求,若符合,输出所述步骤b中的工艺条件,进行实际生产;若不符合,则通过控制变量法,调整所述步骤a中影响器件性能的工艺参数,重复步骤b、c、d。
16、优选的,所述步骤d中,所述工艺参数包括反向偏压、光照功率、掺杂浓度和所述pn结构深度;
17、所述pn结构深度h的范围为0.05~1μm。
18、优选的,所述nd1为1015/cm3,所述t1为0.1μm。
19、优选的,所述nd2为1017/cm3,所述t2为8.9μm。
20、优选的,所述反向偏压的范围为0-20v,所述光照功率的范围为0.1~1w/cm2。
21、优选的,所述异质结光电探测器的所受光波长为0.875μm。
22、优选的,所述异质结光电探测器的宽度为40μm。
23、实施本专利技术上述技术方案中的一个技术方案,具有如下优点或有益效果:
24、在本专利技术提供的硫化铋和砷化镓组成的异质结光电探测器仿真结构中,使用本专利技术的仿真结构,可以实现基于硫化铋砷化镓异质结光电探测器的仿真建模和特性分析,可有效用于定性分析硫化铋砷化镓异质结光电探测器的各种影响因素例如反向偏压、光照功率、掺杂浓度和pn结构深度对硫化铋和砷化镓组成的异质结光电探测器的静态和动态特性参数,例如光敏性、光响应、瞬态特性等的影响。本专利技术不仅结构简单明了、原理易懂、无需复杂的建模过程,而且充分反映了硫化铋和砷化镓组成的异质结光电探测器的工作机理,解决因实际工艺复杂、成本高带来的分析硫化铋和砷化镓组成的异质结光电探测器的特性难度大的问题,在实际集成电路生产中具有指导性的意义和作用,为之后搭建硫化铋这种新应用于光电探测器的材料的器件搭建提供一定的借鉴作用。
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1.一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述步骤B中,具体包括:
3.根据权利要求1所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述步骤A中,所述异质结光电探测器的初始参数为:
4.根据权利要求3所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述方法还包括步骤D:
5.根据权利要求4所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述步骤D中,所述工艺参数包括反向偏压、光照功率、掺杂浓度和所述PN结构深度;
6.根据权利要求4所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述ND1为1015/cm3,所述T1为0.1μm。
7.根据权利要求4所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述ND2为1017/cm3,所述T2为8.9μm。
8.根据权利要求5所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述反向偏压的范围为0-20V,所述光照功率的范围
9.根据权利要求1所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述异质结光电探测器的所受光波长为0.875μm。
10.根据权利要求1所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述异质结光电探测器的宽度为40μm。
...【技术特征摘要】
1.一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述步骤b中,具体包括:
3.根据权利要求1所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述步骤a中,所述异质结光电探测器的初始参数为:
4.根据权利要求3所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述方法还包括步骤d:
5.根据权利要求4所述的一种异质结光电探测器的工业设计方法,其特征在于,所述步骤d中,所述工艺参数包括反向偏压、光照功率、掺杂浓度和所述pn结构深度;
6.根据权利要求4所述的一种异质结光电探测器...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨承晋,严泽君,兰华兵,
申请(专利权)人:深圳市森国科科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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