将阶梯隧道路径隧道场效应晶体管作为光传感器进行仿真研究

《physica status solidi (a)– applications and materials science》：Implementing Step-Tunneling Path Tunnel Field-Effect Transistor as a Photosensor: A Simulation Study

步进隧道路径场效应晶体管（STP-TFET）作为可见光（300-700 nm）传感器，其光敏特性受陷阱电荷显著影响。研究表明，光照下存在陷阱电荷时，漏极电流下降速率明显增加，且关键光学参数（灵敏度18.38，响应度25.28，SNR 54.4 dB@320 nm）随陷阱电荷浓度变化呈现规律性衰减。通过系统对比发现，STP-TFET光敏器的响应度、光谱灵敏度和信噪比均优于现有文献报道的光二极管方案。

　　

摘要

本文实现了一种基于阶梯隧穿路径的场效应晶体管（STP-TFET），并将其作为可见光谱（λ = 300–700 nm）下的光传感器。通过对不同光学参数的对比分析，研究了这些参数在光状态从亮变暗或存在陷阱电荷时的变化情况。研究发现，在有陷阱电荷的情况下，照明作用会导致漏电流以更快的速度下降。进一步的研究表明，诸如灵敏度、响应度和信噪比（SNR）等光学参数也会因陷阱电荷的存在而恶化。具体来说，当λ = 320 nm时，这些参数的值分别为18.38、25.28和54.4 dB。基于这些数据，本文对相关变化进行了深入分析。最后，将STP-TFET光电二极管的光学参数（包括响应度、光谱灵敏度和信噪比）与现有文献中的光电二极管进行了比较。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。