矽光子

在矽上成長的鍺光偵測器中,暗電流容易變大的主要原因為何?

  1. A因為Ge是直接躍遷型,吸收的光有一部分會再次發光,該光又被吸收而使電流增加
  2. B因為Ge無法吸收通訊波長的光,流過的電流全都是暗電流
  3. C因為Si與Ge的晶格常數相差約4%,成長的膜容易產生差排等晶體缺陷
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正確答案:C. 因為Si與Ge的晶格常數相差約4%,成長的膜容易產生差排等晶體缺陷

暗電流是沒有光照射時也會流過的電流,會增加光偵測器的雜訊、降低靈敏度。Si與Ge的晶格常數相差約4%,因此在Si上成長Ge時,在釋放應變的過程中會產生差排(穿透差排)等缺陷,容易經由缺陷能階產生載子。此外,Ge的能隙(約0.66 eV)比Si小,熱產生的載子也較多。可藉由成長後的熱處理減少差排,或縮小受光部面積來抑制暗電流。Ge是間接躍遷型,幾乎沒有發光的影響。

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