基于纳米压印刻蚀Si-PIN探测器的仿真研究
[Abstract]:Crystal silicon has been widely used in semiconductor devices due to its advantages of easy purification and doping, and the development of related technology is very mature. However, because of its high reflectivity and direct band gap, traditional silicon based photodetectors have low sensitivity and can not detect near-infrared light. With the development of optoelectronic industry, the application of nano-photonics is more and more extensive, the characteristic size of optoelectronic devices is becoming smaller and smaller, and the complexity of graphics is gradually enhanced. Nano-imprint etching has become one of the most concerned research topics in the field of micro-nano fabrication due to its advantages such as high resolution, flexible graphic production and high production efficiency, which are not limited by the wavelength of photolithography. In this paper, a new type of Si-PIN photodetector based on nano-imprint etching is simulated in this paper, and the functional characteristics of the detector are verified in the later stage combined with the development of the principle device. In this paper, nano-imprint etching process is used to fabricate the surface microstructure of silicon nanoscale array, combining with elemental doping band modification of silicon material, based on the calculation of semiconductor physics and device physics, etc. The structure of the new detector is calculated and designed, and the simulation research is carried out by using Silvaco TCAD software. The photoelectric characteristics of the new photodetector are investigated. Finally, the simulation optimization results are used to guide the practical processing of the device. Based on the silicon nanoscale array with band modification, the simulation results of Si-PIN photodetectors show that: (1) the peak response of the new detector is slightly redshifted from 980 nm to 43.80 nm, quantum efficiency. The peak responsivity reached 0.39A / W; At 1060 nm, the quantum efficiency is 42.11 and the responsivity is 0.36A / W. (2) the dark current and response time of the new detector are 0.54nA and 7 ns, respectively. Finally, aiming at the fabrication process of orthormal Si-PIN unit detector, the principle device of orthormal Si-PIN based on silicon nano-column array is fabricated by nano-imprint etching in P layer and its function is verified. The results show that, In the wide spectral range of 400 nm~1100 nm, the responsivity of the new detector is obviously improved, and the responsivity at 1060 nm is 67% higher than that of the traditional device.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN29
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 段智勇;罗康;;电磁辅助纳米压印[J];电子工艺技术;2010年03期
2 王金合;费立诚;宋志棠;张静;周为民;张剑平;;纳米压印技术的最新进展[J];微纳电子技术;2010年12期
3 叶舟;朱军;;纳米压印抗粘性技术研究进展(英文)[J];压电与声光;2011年01期
4 李朝朝;兰红波;;滚型纳米压印工艺的研究进展和技术挑战[J];青岛理工大学学报;2013年03期
5 邢飞;廖进昆;杨晓军;唐雄贵;段毅;;纳米压印技术的研究进展[J];激光杂志;2013年03期
6 罗康;刘林飞;段智勇;;基于压缩气体施压的纳米压印技术研究[J];电子世界;2013年14期
7 张亚军,段玉刚,卢秉恒,王权岱;纳米压印光刻中模版与基片的平行调整方法[J];微细加工技术;2005年02期
8 范东升,谢常青,陈大鹏;纳米压印光刻模版制作技术[J];电子工业专用设备;2005年02期
9 刘红忠;丁玉成;卢秉恒;王莉;邱志惠;;纳米压印光刻中的多步定位研究[J];西安交通大学学报;2006年03期
10 司卫华;董晓文;顾文琪;;纳米压印技术的工艺和图形精度研究[J];半导体光电;2006年04期
相关会议论文 前10条
1 赵小力;董申;;纳米压印技术及其应用[A];全球化、信息化、绿色化提升中国制造业——2003年中国机械工程学会年会论文集(微纳制造技术应用专题)[C];2003年
2 范细秋;张鸿海;胡晓峰;贾可;刘胜;;宽范围高对准精度纳米压印样机的研制[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
3 石刚;吕男;;基于纳米压印技术构筑导电聚合物纳米线[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
4 董晓文;司卫华;顾文琪;;纳米压印光刻技术及其设备研制[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
5 石刚;吕男;;纳米压印技术在导电聚合物中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6 范细秋;张鸿海;汪学方;贾可;刘胜;;纳米压印光刻技术[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
7 林宏;万霞;姜学松;王庆康;印杰;;基于硫醇点击化学的新型紫外纳米压印胶[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
8 王普天;王慧慧;魏杰;;MWNT/Ag/UV树脂纳米压印复合材料的研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
9 程照溪;陈昕;陈相仲;沈群东;;铁电高分子拉伸和纳米压印中的结构演变和性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第7分会场摘要集[C];2012年
10 王旭迪;付绍军;;利用UVN-30光刻胶制作高线密度纳米压印模板[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
相关重要报纸文章 前4条
1 卢庆儒;纳米压印技术趋近实用化[N];电子资讯时报;2007年
2 文月;三星用纳米压印技术制造闪存[N];电子资讯时报;2008年
3 尹晖;市领导会见美国国家工程院院士[N];无锡日报;2009年
4 陈超;日开发低成本纳米压印刻蚀装置[N];科技日报;2002年
相关博士学位论文 前10条
1 胡昕;新型纳米压印材料的研究[D];南京大学;2014年
2 周雷;仿生蛾眼结构有机光电器件的光调控研究[D];苏州大学;2015年
3 高立国;纳米压印在制备双色发光图案及负折射系数材料中的应用[D];吉林大学;2011年
4 刘彦伯;纳米压印复型精度控制研究[D];同济大学;2006年
5 袁长胜;多功能纳米压印机的研制及其在自支撑光栅制备中的应用[D];南京大学;2011年
6 孙堂友;基于纳米压印技术表面二维纳米增透结构的研究[D];华中科技大学;2014年
7 沈臻魁;纳米压印技术在铁电薄膜材料上的应用[D];复旦大学;2013年
8 董会杰;纳米压印用聚合物体系的创制与性能的研究[D];华东理工大学;2011年
9 孟凡涛;纳米光刻技术及其在三端结器件和纳米光栅偏振器中的应用[D];大连理工大学;2011年
10 范细秋;纳米压印及MEMS仿生功能表面制备的研究[D];华中科技大学;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 张继宗;阳离子型纳米压印胶与复合纳米压印模板的研究[D];南京大学;2012年
2 崔岩;基于电渗驱动纳米压印技术研究[D];青岛理工大学;2015年
3 毕洪峰;整片晶圆纳米压印关键技术的研究[D];青岛理工大学;2015年
4 陈曦;大孔间距有序PM模板及有序铝衬底的制备[D];南京理工大学;2015年
5 李冬雪;纳米压印脱模坍塌及掩模板拓扑结构图形转移影响研究[D];郑州大学;2015年
6 刘聪;基于纳米压印技术的光栅制备[D];哈尔滨工业大学;2015年
7 季敏;柔性衬底微纳结构制备与性能研究[D];南京大学;2014年
8 傅欣欣;纳米压印工艺及模板制备的研究[D];南京大学;2014年
9 张富饶;带形纳米压印光刻机的研究与开发[D];青岛理工大学;2015年
10 渠叶君;基于纳米压印刻蚀Si-PIN探测器的仿真研究[D];电子科技大学;2015年
,本文编号:2379114
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2379114.html