金属-半导体-金属光电探测器 Metal–semiconductor–metal photodetectors

2022-11-09 11:30:17 浏览:233

定义

基于金属-半导体(肖特基)触点的快速光电探测器器件。

金属-半导体-金属光电探测器(MSM探测器)是一种光电探测器器件,包含两个肖特基触点,即半导体材料上的两个金属电极,与光电二极管中的p-n结相反。 因此,它是一种肖特基势垒探测器,但有两个肖特基结。 在操作过程中,一些电压施加到电极上。 当光照射到电极之间的半导体上时,它会产生载流子(电子和空穴),这些载流子被电场收集,从而形成光电流。

通常使用某种指间电极结构,其中手指间距可以小至1μm。 电极结构也可以是环形的,覆盖近似圆形的区域。 从电极侧面照射到器件上的光被电极部分阻挡,这当然会降低量子效率——除非光完全定向到电极之间的区域。 为了获得更高的量子效率,有背照式器件,其中光从另一侧撞击,因此不受电极的阻碍。 另一种可能性是将顶部照明与部分透明的极薄金触点结合使用。 顶部照明的一个优点是,由于载流子在更靠近触点的地方产生,因此实现的检测带宽通常更高。

为了获得最高速度,使用行波配置,其中输入光通过包含吸收层的光波导发送。 电极沉积在波导的顶部,形成共面波导线,用于产生的微波信号。

MSM探测器的制造速度可以比光电二极管快。 它们的检测带宽可以达到数百千兆赫(脉冲响应函数窄于1 ps),使其适用于超高速光纤通信。

一个实际重要的方面是MSM光电探测器具有相对简单的平面结构,特别适用于与光子集成电路上其他组件的单片集成。

参考文献

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光学器件

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