光电强场非平衡效应

报告题目：光电强场非平衡效应

报告人：李天信 教授（中科院上海技术物理研究所）

报告时间：2023年1月13日 15:00-17:00

腾讯会议：989-140-959

摘要：
1.vdW材料中层厚引起的掺杂转变现象；原子层pn结的低噪声雪崩效应。
实验发现MoS2, MoTe2, WSe2以及BP材料随着原子层数的增加，呈现掺杂极性的反转现象，即导电类型从n型逐渐转变为p型或者相反。这表明这类vdW二维半导体材料可以不依赖人工引入施主或受主杂质就能实现掺杂行为的改变，但是其中的机制有待澄清。
vdW材料掺杂行为随层厚的可控变化是一种新的形成pn结的方式，称为“Layer PN junction（层PN结）”，它具有创纪录的高整流比（>105）和低截止电流（<1 pA）。更值得关注的是，MoS2原子层PN结的雪崩行为显现出原理性的优势特征，一是光电倍增的阈值电压低，甚至与vdW材料的能隙相当；二是信号与噪声的解耦效应，即光子引起的增益远大于暗电流的增益。
“Pristine PN junction toward atomic layer devices”  Light: Science & Applications 11:170 (2022).
“Controllable Doping in 2D Layered Materials” Advanced Materials 33, 2104942(2021).
2.InGaAs APD中缺陷在强场下的暗电流机制。
缺陷是决定APD器件性能的主要因素，对InGaAs/InP 雪崩探测结构的缺陷行为研究有助于实现更小的暗电流和更快的响应率。
对InGaAs/InP APD在1.55-µm光照下I-V和增益特性的分析表明，暗电流随着电场强度的增加，主要起源于材料缺陷。拟合I-V曲线，缺陷能级的活化能在0.40-0.42eV，与温度高度相关，说明G-R过程占主导地位。低温的荧光光谱揭示了这一缺陷能级的存在。有文献称这可能是镓（或铟）的空位。
IEEE Transactions on Electron Devices 69, 9, (2022)