110年

眾知矽(Si)在半導體產業中扮演重要的角色，並且矽已有成熟的技術與製程，但就光學特性的研究，矽因受限於自身材料的限制，僅能吸收 400nm 至 1100nm 的光波長，因此導致寬帶光譜響應有所限制。為了擴展矽光偵測器的偵測區域，我們使用了低成本、高生長速率和自我調整的液相磊晶(LPE)方法運用在 Si(111)基板上生長鍺(Ge)。分別透過拉曼與霍爾分析來確認在 Ge/Si 樣品中Ge 層厚度、表面組成與粗糙度，然後指叉狀的 Au 肖特基電極分別沉積在 Ge (頂面) 和 Si (底面)上，用於製造具雙層金屬-半導體-金屬（MSM）結構之光偵測器。與純矽或純鍺光偵測相比，基於 Ge/Si 的雙 MSM 結構之光偵測器顯示出超寬帶光電探測(從 300 nm 到 1600 nm) 和良好的光響應性(在 3V 偏壓下，在 300 nm 時為 4.9 A/W，在 500 nm 時為~10 A/W 和在 1600 nm 時為~5 A/W)。因此，這項研究為開發 Ge/Si 基的超寬帶光電偵測開闢了道路， 可用於成像技術和光波通信以及光電電路中的應用。