Miniaturowe fotodetektory krzemowe: Nowe perspektywy i zastosowania

Oryginalny tytuł:

Miniaturized Silicon Photodetectors: New Perspectives and Applications

Zawartość książki:

Technologie krzemowe (Si) stanowią doskonałą platformę do projektowania mikrosystemów, w których funkcje fotoniczne i mikroelektroniczne są monolitycznie zintegrowane na tym samym podłożu. W ostatnich latach opracowano szereg pasywnych i aktywnych urządzeń fotonicznych z Si, a wśród nich fotodetektory wzbudziły szczególne zainteresowanie społeczności naukowej.

Fotodiody krzemowe są zwykle zaprojektowane do pracy na widzialnych długościach fal, ale niestety ich zastosowanie w zakresie podczerwieni (IR) jest ograniczone ze względu na pomijalną absorpcję Si powyżej 1100 nm, mimo że zastosowanie germanu (Ge) uprawianego na Si historycznie pozwoliło na rozszerzenie operacji do 1550 nm. W ostatnich latach osiągnięto znaczący postęp zarówno poprzez poprawę wydajności fotodetektorów opartych na Si w zakresie widzialnym, jak i poprzez rozszerzenie ich działania na długości fal podczerwonych. Wykazano, że fotodetektory SiGe pracujące w bliskiej podczerwieni (NIR) charakteryzują się "zerową zmianą" przepływu procesu CMOS, podczas gdy badanie nowych efektów i struktur wykazało, że podejście oparte w całości na Si może być realną opcją do budowy urządzeń porównywalnych z technologią Ge.

Ponadto możliwość integracji nowych materiałów 2D i 3D z Si, wraz z możliwością produkcji urządzeń w skali nanometrycznej, doprowadziła do opracowania nowych rodzin urządzeń o nieoczekiwanej wydajności. W związku z tym niniejszy numer specjalny Micromachines ma na celu zaprezentowanie artykułów badawczych, krótkich komunikatów i artykułów przeglądowych, które pokazują najnowsze postępy w dziedzinie fotodetektorów krzemowych i ich odpowiednich zastosowań.