Figure 1 Diagramme du processus de fabrication de la pyramide de Si au nanoparticule décoratif et résultats expérimentaux Diagramme SEM
Fig.2 Photodétecteur thermo-électronique à base de silicium avec structure de miroir nanoparticulaire-or moyen, structure de bande d'énergie, caractérisation optique et SEM expérimental
Figure 3 résultats de l'analyse photoélectrique
La détection photoélectrique proche infrarouge est d'une grande importance pour les applications telles que la spectroscopie, la surveillance nocturne, le guidage infrarouge, la communication optique, etc. Ces dernières années, le développement de la technologie CMOS a été largement utilisé dans les dispositifs optoélectroniques à base de Si. Le photodétecteur de base est généralement incapable de fonctionner efficacement dans les régions spectrales dans le proche infrarouge au-dessus de 1200 nm.
Afin de résoudre ce problème, les scientifiques dans le dépôt de surface en matériau Si d'une couche de film métallique, formant une jonction Schottky métal-semiconducteur entre l'absorption d'électrons libres de métal de l'énergie photonique peut passer à travers la barrière Schottky et dans le matériau Si Dans ce mécanisme de réponse photoélectrique, la structure métallique du dispositif proche de la performance de détection infrarouge est plus grande (AMR), la résonance locale de plasmon de surface (LSPR) et la résonance résonante, etc., telles que les nanostructures, les nanofils, les réseaux et d'autres nanostructures métalliques Cependant, l'efficacité quantique de ces structures est encore faible, et ces nanostructures régulières et fines augmentent la complexité et le coût de production du processus de production, rendant impossible une fabrication à grande échelle et à faible coût.
Récemment, Suzhou Institut de professeur Nano-technologie et Nano-bioniques, l'Académie chinoise de Chen Qin Force opérationnelle interarmées de l'Université du Sud-Wang Qilong, la série a réalisé des progrès dans rentables aspects de photodétecteurs infrarouges thermiques électroniques à base de silicium. Les chercheurs ont proposé une modification de nanoparticules Au structure pyramidale Si Les résultats expérimentaux montrent que les propriétés de ces dispositifs peuvent être comparées à celles de photodétecteurs proche infrarouge à base de Si bien conçus et coûteux, qui devraient être utilisés dans les cellules photovoltaïques thermiques à grande échelle et la détection infrarouge à faible coût. le procédé est très simple chercheurs employés en nanotechnologie, construits pour réaliser un pyramides à base de Si en utilisant processus de gravure anisotrope chimique par voie humide classique, la couche de film mince par pulvérisation cathodique au sur la surface de celui-ci, modifié formé par l'or de recuit thermique rapide Les échantillons ont été déposés sur le support de puce par de l'indium-étain pour compléter la préparation du détecteur (figure 1, 2). La surface de l'échantillon a été déposée sur le support de puce par pulvérisation magnétron sur la pyramide. Ils ont trouvé que la surface de la pyramide améliore l'effet de couplage entre les photons incidents et les nanoparticules d'Au, La réduction de la surface de la pyramide de l'arrière de la lumière réfléchie réfléchie à l'intérieur des multiples photons et Au nanoparticules, ce qui augmente la distance de la lumière incidente loin, est également introduit dans la nanoparticule de Au sorte que le dispositif de génération de champ électromagnétique local est améliorée, de sorte que le photon peut être absorbée de manière significative , Amélioration de l'efficacité quantique de conversion photoélectrique.
Les chercheurs ont utilisé la structure du réflecteur au nanoparticule-or-or d'Au pour exploiter pleinement l'absorption optique à large bande des nanoparticules métalliques désordonnées et la jonction omnidirectionnelle Schottky composée d'Au / TiO2 / Si. Ce type de distribution intensive des points chauds améliore l'efficacité de l'absorption de la lumière et de l'émission d'électrons thermiques. La sensibilité optoélectronique est l'un des résultats les plus élevés à l'heure actuelle et la longueur d'onde de coupure de réponse photoélectrique s'étend jusqu'à 2um, montrant les applications optoélectroniques efficaces à base de silicium dans le proche infrarouge.En outre, à travers l'analyse de test de polarisation positive et négative IV résolus dans le temps, ils ont analysé le processus thermoélectrique de l'effet photoélectrique thermoélectrique et la relation entre l'effet photothermique, a ouvert le travail précédent Les effets thermiques et thermiques d'un procédé d'émission de lumière thermonucléaire négligé fournissent une base et une référence importantes pour la conversion photoélectrique, les applications photocatalytiques et de détection optique pour l'émission d'électrons thermiques plasmoniques de surface. Sur.
Le travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et l'Académie chinoise des sciences.
