Fotorivelatori al silicio miniaturizzati: Nuove prospettive e applicazioni

Titolo originale:

Miniaturized Silicon Photodetectors: New Perspectives and Applications

Contenuto del libro:

Le tecnologie del silicio (Si) forniscono un'eccellente piattaforma per la progettazione di microsistemi in cui le funzionalità fotoniche e microelettroniche sono integrate monoliticamente sullo stesso substrato. Negli ultimi anni sono stati sviluppati diversi dispositivi fotonici passivi e attivi in Si, tra i quali i fotorivelatori hanno suscitato particolare interesse nella comunità scientifica.

I fotodiodi a Si sono tipicamente progettati per operare alle lunghezze d'onda visibili, ma, purtroppo, il loro impiego nella gamma dell'infrarosso (IR) è limitato a causa del trascurabile assorbimento del Si oltre i 1100 nm, anche se l'uso del germanio (Ge) cresciuto su Si ha storicamente permesso di estendere le operazioni fino a 1550 nm. Negli ultimi anni sono stati compiuti progressi significativi sia migliorando le prestazioni dei fotorivelatori a base di Si nell'intervallo visibile, sia estendendo il loro funzionamento alle lunghezze d'onda dell'infrarosso. È stato dimostrato che i fotorivelatori SiGe nel vicino infrarosso (NIR) hanno un flusso di processo CMOS "zero change", mentre lo studio di nuovi effetti e strutture ha dimostrato che un approccio interamente a Si potrebbe essere un'opzione valida per costruire dispositivi paragonabili alla tecnologia Ge.

Inoltre, la capacità di integrare nuovi materiali emergenti 2D e 3D con il Si, insieme alla capacità di produrre dispositivi su scala nanometrica, ha portato allo sviluppo di nuove famiglie di dispositivi con prestazioni inaspettate. Di conseguenza, questo numero speciale di Micromachines intende presentare documenti di ricerca, brevi comunicazioni e articoli di revisione che mostrano i più recenti progressi nel campo dei fotorivelatori al silicio e delle loro rispettive applicazioni.