Study on Temperature-Dependent Photoresponsivity and Stability of Mid-Infrared Photodetector Based on Si-Process-Compatible Plasmonic PtSi/p-Si Schottky Structure

Aufgrund der Absorptionsbanden verschiedener chemischer und biologischer Moleküle ist der mittlere Infrarotbereich (MIR) für die biomedizinische und chemische Sensorik von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche MIR-Photodetektoren, die häufig aus Verbindungshalbleitern wie Quecksilber-Cadmiumtellurid (HgCdTe) hergestellt werden, stehen vor Herausforderungen durch Temperaturinstabilität und komplexe Herstellungsprozesse. Dieser Artikel präsentiert eine detaillierte Studie über einen PtSi / p-Si-basierten Schottky MIR-Photodetektor, der Kompatibilität mit Standard-Halbleiterfertigungsverfahren und verbesserte thermische Stabilität bietet. Die Forschung untersucht die temperaturabhängige Leistung des Geräts und konzentriert sich dabei auf Dunkelstrom, Lichtempfindlichkeit und spezifische Detektivität. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen die stabile Lichtempfindlichkeit des Geräts bei hohen Temperaturen, die minimale Verschiebung der maximalen Reaktionszeit und eine geringe Abnahme der spezifischen Erkennbarkeit bei steigenden Temperaturen. Die Studie untersucht auch die Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit des Geräts durch mehrere Ein- / Ausschalt-Schaltmessungen und demonstriert sein Potenzial für langfristige stabile Sensoranwendungen. Die Untersuchung liefert eine umfassende Analyse der Leistung des PtSi / p-Si-Photodetektors und liefert wertvolle Erkenntnisse zur Entwicklung temperaturbeständiger MIR-Photodetektoren für verschiedene Sensortechnologien.