考虑电极反射与吸收条件下4H-SiC金属-半导体-金属紫外光探测器响应度对器件结构依赖性的二维数值计算

本文使用数值计算方法建立了4H-SiC金属-半导体-金属紫外光探测器的二维模型。通过求解泊松方程，电流连续方程以及电流密度方程计算了该探测器依赖于器件结构的响应度。计算结果与实验数据符合较好,验证了模型的正确性。考虑到金属电极对紫外光的反射和吸收，详细研究了各种器件参数对响应度的影响并分析了其工作机理。结果表明响应度与电极高度成反比并随电极间距和宽度的增加而增加。紫外可见比大于1000。通过优化探测器结构，电极高度为50 nm电极宽度和间距为3 μm 和9 μm的探测器在10V偏压下具有最高响应度 180.056 mA/W，同时该探测器的峰值量子效率和最大紫外可见比分别为77.93%和1875。