Veröffentlichung: High Responsivity and Quantum Efficiency of Graphene/Silicon Photodiodes Achieved by Interdigitating Schottky and Gated Regions

23.11.2018
  Model und Messung einer Fotodiode Urheberrecht: Sarah Riazimehr

RWTH- und AMO-Forscher erreichen nahezu 100% Quanteneffizienz bei Graphen/Silizium Fotodioden

Der Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente der RWTH Aachen und die AMO GmbH haben in Zusammenarbeit mit der Universität Granada experimentell Graphen/Silizium Fotodioden mit einer Quanteneffizienz von nahezu 100% nachgewiesen. Die kürzlich in der Zeitschrift ACS Photonics veröffentlichte und bald auf dem Titelblatt des Journals erscheinende Arbeit wurde als ACS Editor's Choice Artikel ausgewählt, was die Bedeutung der Forschungsarbeit unterstreicht.


Die Leistung von Graphen/Silizium Fotodetektoren mit Bezug auf Effizienz und Empfindlichkeit war bislang ein Hindernis für praktische Anwendungen. Nachdem wir den grundlegenden Mechanismus zur Erzeugung des Fotostroms in Graphen/Silizium Fotodioden verstanden hatten, konnten wir eine spezifische Bauteilestruktur demonstrieren, welche die Leistung von Graphen/Silizium Fotodioden über einen breiten Wellenlängenbereich verbessert. Die Struktur verwendet ein kammartiges Kontaktmuster von Graphen/Silizium-Schottky-Dioden mit Graphen/Siliziumdioxid/Siliziumbereichen, wobei mit chemischer Gasphasenabscheidung hergestelltes Graphen als transparente leitfähige Elektrode dient. Die Bauelemente werden mit Standard-Siliziumtechnologie hergestellt, was eine Skalierbarkeit des Konzepts für Großserien ermöglicht.


Die Forschungsarbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG GRK 1564), der Europäischen Kommission durch das Projekt Graphene Flagship (785219), dem spanischen Ministerium für Bildung, Kultur und Sport (MECD) und der Universität Granada durch das Projekt TEC2017-89955-P und das Stipendium FPU014/02579 finanziert.