基于金／硅納米線陣列肖特基結的自驅動式的可見－近紅外光探測器性能研究

洪清水，曹 陽，孫家林，萬平玉，賀軍輝＊

（1．北京化工大學 理學院，北京100029；2．中國科學院 理化技術研究所 微納材料與技術研究中心 功能納米材料實驗室，北京100190；3．清華大學 物理系 低維量子物理國家重點實驗室，北京100084）

可見－近紅外寬光譜光探測器在信息、醫學、環境、安全、科研等領域均有廣泛的應用，如成像技術、光通訊、生化分析、環境監測、火險報警、光譜分析等［1－5］。近年來，響應快、能耗低的高性能寬光譜探測器成為光探測器研究的熱點。最新研究進展表明，光探測器的性能很大程度上決定于光探測器的結構，比如：歐姆接觸光探測器（OPDs）通常具有非常高的光響應率（R）和光導增益（G）；然而，肖特基接觸光探測器（SPDs）和異質結光探測器（HPDs）則具有更好的光響應靈敏度和更快的光響應速度。同時，研究表明，肖特基接觸或異質結類光探測器通常具有明顯的光生伏特效應，利用這種探測器本身的光生伏特效應，光探測器可以實現自驅動光探測而不需要提供額外的電源［6－11］。

一維納米結構材料具有很大的比表面積，基于這種結構的光探測器比起二維薄膜材料或三維體材料通常具有更高的光響應率和光導增益，因此，一維納米結構材料是構筑高性能光探測器的理想材料［12］。在眾多一維納米結構納米材料中，硅納米線（SiNWs）因其帶隙較窄（1．12eV）利于實現寬波段光響應而廣泛應用于光電設備中［13－15］。SiNWs陣列是由眾多的一維SiNWs垂直于基底排列而成的，SiNWs陣列與硅納米線之間的關系如……