一种栅控石墨烯基紫外至近红外InGaAs探测器芯片

本成果属于是探测器芯片技术领域，具体为一种栅控石墨烯基紫外至近红外InGaAs探测器芯片。本成果InGaAs探测器芯片，在InP衬底之上结构依次为：InP接触层、InGaAs吸收层、氧化硅（SiO2）介质层、石墨烯层、源极金属电极、漏极金属电极以及栅极金属电极；本成果的优点在于：一方面利用栅控界面电场分离光生载流子，并在石墨烯中感应出反型载流子来实现光谱探测；另一方面石墨烯无禁带宽度且其光学透过性极好，因为InGaAs材料能够吸收1.7µm至紫外波段的光，所以该探测器能够实现紫外至近红外波段的探测；此外，由于石墨烯具有高的迁移率和载流子传输特性，使得该探测器拥有较高的量子增益特性。
本成果提出的栅控石墨烯基紫外至近红外InGaAs探测器芯片，是在传统的InGaAs探测器基础之上进行结构和技术改进，首先去除了InP帽层材料，其次采用栅控结构，采用石墨烯作为晶体管沟道。该探测器不仅能够探测传统InGaAs探测器覆盖的近红外区域，而且能够将探测可见和紫外波段，实现近紫外、可见和近红外区域的同时探测，而且具有较高的光电流信号增益。

复旦大学
仇志军