此前，小赛给大家简单普及了金属与半导体之间的两种接触类型：欧姆接触与肖特基接触，二者也凭借各自的优势被研究人员充分应用。本周小赛给大家主要介绍的是基于肖特基接触类型的MSM型光电探测器的基本原理。 众所周知，光探测器可以将光信号转换成电信号；然而，根据光子能量的大小，MSM型光电探测器分为两种工作模式： 模式1：当光子能量大于材料的禁带宽度时（hv>Eg），半导体内部会产生大量的电子-空穴对，在电场的作用下形成稳定的光电流，具体如图（a）所示。该工作特点与PIN型光电探测器类似，而且当反向偏压足够大，可以有效提高光生载流子的输运能力，从而显著提升光生电流。 模式2：当光子能量介于肖特基势垒高度与材料禁带宽度之间时（qφB<hv<Eg），金属电极中的电子将被激发，并可以越过金半接触势垒注入半导体层，具体如图（b）所示，即内部光发射机制，该过程可用于标定肖特基势垒高度和研究金属薄膜中的热电子传输机制。 因此，光子能量影响着探测器内部的载流子跃迁行为，而量子效率作为衡量光电探测器重要的表征参数，其公式具体如下： 其中，CF是Fowler发射系数。当对肖特基势垒二极管进行光谱扫描时，只有能量大于qφB且动量方向朝向半导体的载流子会形成光电流，因此，量子效率谱存在明显的阈值qφB，且随光子能量增加而增加[如图(c)所示]，当光子能量能够匹配材料禁带宽度时，量子效率迎来突变，这时半导体层产生大量的电子-空穴对，并形成光电流。 本周的《涨知识啦》就到这啦！最后，值中秋佳节和国庆节之际，小赛在这真挚地祝愿您阖家欢乐、工作顺利！ 以上内容参考S. M.Sze and Kwok K. Ng. Physics of Semiconductor Device, 3rd Edition.
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