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基于GeSn的多量子阱异质结光电晶体管特性：基于仿真的分析
摘要： 引入多量子阱（MQWs）是提升光电晶体管光吸收能力的有效途径。直接带隙Ge1?xSnx合金（x?>?0.08）具有高吸收系数，是适用于CMOS平台的异质结光电晶体管（HPTs）的理想材料。本研究通过仿真获取了基区集成多量子阱（Ge0.87Sn0.13/Ge0.83Sn0.17）的Ge/GeSn/Ge HPTs的电流增益、响应度及集电极电流特性，并对比分析了体材料、单量子阱与多量子阱HPT结构的性能表现。结果表明：在较宽的基极-发射极电压范围内，多量子阱结构HPTs展现出最优性能。
关键词： 仿真、电流增益、异质结光电晶体管、响应度、锗锡、多量子阱
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于第四族材料异质结光电晶体管在光纤通信网络中的噪声分析
摘要： 本文对不同锡组分和基区掺杂浓度下基于Ge1?xSnx合金的异质结光电晶体管（HPT）的噪声特性与光谱响应度进行了分析研究。该结构由通过锗虚拟衬底赝形生长于硅衬底上的n-Ge/p-Ge1?xSnx层构成，兼容互补金属氧化物半导体技术。合金在基区的高吸收系数显著提升了高频区域的信噪比，从而实现了光纤通信窗口C波段和L波段的高效光电探测。通过对比锗锡HPT的理论研究结果与现有III-V族化合物基HPT的数据，评估了锗锡基HPT能否成为良好替代方案。
关键词： GeSn合金、吸收系数、光谱响应度、异质结光电晶体管、信噪比
更新于2025-09-09 09:28:46
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锗/锗锡/锗p-n-p红外异质结光电晶体管的综合分析与优化设计
摘要： 我们对实用的p-n-p型Ge/Ge1?xSnx/Ge异质结光电晶体管（HPT）进行了全面分析，旨在为高效红外探测进行设计优化。该设计采用窄带隙半导体Ge1?xSnx作为基区有源层，使光探测范围从近红外延伸至中红外，实现宽波段红外探测。我们计算了电流增益、信噪比（SNR）和光学响应度，并研究了它们对结构参数的依赖关系以优化所提出的Ge1?xSnx p-n-p HPT。结果表明：信噪比强烈依赖于工作频率，且在基区引入锡元素可提升高频段的信噪比；此外，电流增益高度依赖于Ge1?xSnx基区的锡含量，当锡含量为6%–9%时，可在红外波段获得最大光学响应度。这些结果为设计和优化高性能红外探测用实用化p-n-p型Ge1?xSnx HPT提供了重要指导。
关键词： 电流增益、信噪比、红外线、异质结光电晶体管、锗锡合金
更新于2025-09-09 09:28:46
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短/中波双波段II型超晶格红外异质结光电晶体管
摘要： 我们报道了一种短波/中波（SW/MW）双波段II类InAs/GaSb超晶格（SL）红外异质结光电晶体管（HPT）。该结构由背靠背连接的SW和MW探测用HPT构成。在77K温度下，SW与MW HPT的50%截止波长分别为2.6微米和4.2微米。当施加1.2V偏压时，SW波段响应度为213A/W、电流增益为611；MW波段在1.3V偏压下响应度为45.2A/W、电流增益为377。在1.2V偏压时，SW通道与MW通道的散粒噪声限探测率D*分别为1.9×1011和1.7×10? cm·Hz?·?/W。
关键词： 双波段探测、异质结光电晶体管、电流增益、II型InAs/GaSb超晶格
更新于2025-09-09 09:28:46