بررسی تاثیر مشخصات لایه آلومینیومی بر عملکرد آشکارساز نوری MSM سیلیکنی

آشکارساز نوری فلز-نیمه هادی-فلز از دو پیوند شاتکی و روزنه هایی برای جذب فوتون تشکیل شده و جریان تاریک کمی دارد. در این مقاله، به بررسی تاثیر مشخصات اتصال آلومینیومی بر جریان های تاریک و نوری و پاسخ نوری آشکارساز فلز- نیمه­هادی-فلز (MSM) سیلیکنی پرداخته شده است. با توجه به روش رشد لایه فلزی، تابع کار یک فلز می تواند در یک بازه محدود تغییر کند. تاثیر تغییرات تابع کار آلومنیوم بر عملکرد آشکارساز مذکور مطالعه شده است. پس از تعیین تابع کار بهینه لایه فلزی، تاثیر ضخامت لایه آلومینیومی بر عملکرد آشکارساز بررسی شده است. نتایج به­دست آمده نشان می دهد تابع کار و ضخامت لایه آلومینیوم تاثیر مستقیمی بر جریان تاریک، جریان نوری و پاسخ نوری قطعه دارد. تاثیر این دو مولفه بر پارامترهای آشکارساز نوری مذکور به نحوی است که می تواند ساختار را از حالت آشکارسازی خارج کرده و تبدیل به یک مقاومت الکتریکی نماید. بنابراین لازم است برای ساخت، با انتخاب روش لایه نشانی مناسب و ضخامت لایه فلزی مناسب، پارامترهای مذکور بهینه شوند. در این تحقیق برای یک آشکارساز نوری MSM با ساختار متقارن، تابع کار بهینه برابر با ۲۶/۴ الکترون ولت به­دست آمد. توابع کار کمتر از این مقدار منجر به ایجاد اتصال اهمی بین لایه آلومینیومی و لایه سیلیکنی و توابع کار بیشتر از این مقدار منجر به ایجاد یک پیوند شاتکی با ولتاژ شکست بسیار کم در ناحیه بایاس معکوس می شود. همچنین بهترین ضخامت لایه آلومینیومی برابر با ۱/۱ میکرو-متر به­دست آمد. این ضخامت منجر به بیشترین مقدار پاسخ نوری در آشکارساز مورد مطالعه می­شود.

کلیدواژه ها:

آشکار ساز نوری MSM ، پاسخ نوری ، جریان تاریک ، جریان نوری ، تابع کار