N/Se共掺黑硅

近红外响应增强

利用飞秒激光在NF3气氛中处理Se/Si，将N和Se共掺入硅，形成在近红外波段具有高响应度的黑硅材料。

Sun, Haibin · Liu, Xiaolong · 徐彩霞 · 许龙 · Chen, Yuwei · Yang, Haima · 杨兴 · 饶鹏 · Sun, Shengli · 赵利

Nanomaterials 2024

参数信息

响应度

24.8 A/W

响应度

19.8 A/W

技术优势

近红外响应高

共掺引入的杂质能级增强了长波长光吸收和载流子收集，使器件在1060 nm处响应度达到19.8 A/W。

超越同类掺杂体系

与仅掺N、仅掺S以及S/Se共掺的器件相比，N/Se共掺探测器的响应度更高，表明N和Se的协同效应优于单一掺杂。

工艺简单可控

只需在硅上沉积Se薄膜，再在NF3气氛中进行飞秒激光照射即可实现共掺，无需复杂设备或额外退火步骤。

应用场景

• 近红外光电探测器：在1060 nm处响应度达19.8 A/W，可替代现有近红外探测器材料。
• 光伏器件：提高长波长吸收，用于拓宽太阳能电池响应范围。
• 光学传感：高响应度利于弱光检测，提升光学传感器灵敏度。
• 半导体器件：共掺黑硅可直接作为光电器件的有源层。