【国际论文】基于 TCAD 的无结光电晶体管紫外线辐射探测研究

        近期，由印度德里大学的研究团队在学术期刊《Optics & Laser Technology》发布的一篇名为TCAD based investigation of junctionless phototransistor for UVC radiation detection（基于 TCAD 的无结光电晶体管紫外线辐射探测研究）的文章。

摘要

        本研究首次提出了一种用于深紫外（210–280 nm）日盲辐射（UVC）检测的氧化镓栅极结构的无结光晶体管。利用氧化镓的固有光学性质吸收深紫外辐射。该器件被设计为在无结场效应晶体管的整个通道上作为光吸收层。在这里，导电材料是硅（源极、沟道和漏极），完全被光吸收层（氧化镓）和中间的二氧化硅绝缘层隔开，从而形成了基于 MOS 的结构。使用SILVACO ATLAS-2D TCAD模拟进行设计优化，首先通过对实验制备的无结晶体管进行校准。研究表明，所提出的氧化镓栅无结光晶体管的最佳优化厚度为30 nm，在所需 Vgs = -0.03 V 很低的条件下，可实现 4.38 × 10⁴ A/W 的最大响应率和 1.1 × 10¹² Jones 的检测度。光谱响应研究表明，所提出的架构对210 nm波长最为敏感，而在深紫外太阳光谱之外，灵敏度显著降低。还进行了时间响应分析，得出了无结光晶体管相对于其他基于氧化镓的光晶体管在深紫外太阳光谱中具有较低的栅电压需求并具有相当高响应度的优势。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.110486