Abstract

We have investigated the spectral responsivity of porous silicon Schottky barrier photodetectors in the wavelength range 0.41.7 μm. The photodetectors show strong photoresponsivity in both the visible and the infrared bands, especially at 1.55 μm. The photocurrent can reach 1.8  mA at a reverse bias of 6  V under illumination by a 1.55μm, 10-mW laser diode. The corresponding quantum efficiency is 14.4%.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
    [Crossref]
  2. L. T. Canham, Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990).
    [Crossref]
  3. A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
    [Crossref]
  4. C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
    [Crossref]
  5. J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
    [Crossref]
  6. C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
    [Crossref]
  7. M. K. Lee, Y. H. Wang, and C. H. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 33, 2199 (1997).
    [Crossref]
  8. M. M. Moslehi, S. C. Shatas, and K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 47, 1353 (1985).
    [Crossref]
  9. C. Peng, K. D. Hirschman, and P. M. Faucher, J. Appl. Phys. 80, 295 (1996).
    [Crossref]
  10. R. L. Smith, S. F. Chung, and S. D. Collins, J. Electron. Mater. 17, 533 (1988).
    [Crossref]
  11. K. L. Brower, Phys. Rev. B 33, 4471 (1986).
    [Crossref]
  12. B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
    [Crossref]

1997 (1)

M. K. Lee, Y. H. Wang, and C. H. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 33, 2199 (1997).
[Crossref]

1996 (1)

C. Peng, K. D. Hirschman, and P. M. Faucher, J. Appl. Phys. 80, 295 (1996).
[Crossref]

1993 (2)

C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
[Crossref]

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

1992 (2)

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[Crossref]

1990 (1)

L. T. Canham, Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990).
[Crossref]

1988 (1)

R. L. Smith, S. F. Chung, and S. D. Collins, J. Electron. Mater. 17, 533 (1988).
[Crossref]

1986 (1)

K. L. Brower, Phys. Rev. B 33, 4471 (1986).
[Crossref]

1985 (1)

M. M. Moslehi, S. C. Shatas, and K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 47, 1353 (1985).
[Crossref]

1984 (1)

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

1982 (1)

A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
[Crossref]

Anderson, W. A.

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

Balakrishnan, S.

A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
[Crossref]

Beale, M. I. J.

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

Brower, K. L.

K. L. Brower, Phys. Rev. B 33, 4471 (1986).
[Crossref]

Campbell, J. C.

C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
[Crossref]

Canham, L. T.

L. T. Canham, Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990).
[Crossref]

Chu, C. H.

M. K. Lee, Y. H. Wang, and C. H. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 33, 2199 (1997).
[Crossref]

Chung, S. F.

R. L. Smith, S. F. Chung, and S. D. Collins, J. Electron. Mater. 17, 533 (1988).
[Crossref]

Collins, S. D.

R. L. Smith, S. F. Chung, and S. D. Collins, J. Electron. Mater. 17, 533 (1988).
[Crossref]

Emanuelsson, P.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Faucher, P. M.

C. Peng, K. D. Hirschman, and P. M. Faucher, J. Appl. Phys. 80, 295 (1996).
[Crossref]

Greef, R.

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

Hirschman, K. D.

C. Peng, K. D. Hirschman, and P. M. Faucher, J. Appl. Phys. 80, 295 (1996).
[Crossref]

Hofmann, D. M.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Jain, G. C.

A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
[Crossref]

Jain, S. K.

A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
[Crossref]

Jiao, K. L.

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

Koch, F.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Koshida, N.

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[Crossref]

Koyama, H.

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[Crossref]

Kwok, H. S.

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

Lee, M. K.

M. K. Lee, Y. H. Wang, and C. H. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 33, 2199 (1997).
[Crossref]

Li, K. H.

C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
[Crossref]

Meyer, B. K.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Moslehi, M. M.

M. M. Moslehi, S. C. Shatas, and K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 47, 1353 (1985).
[Crossref]

Oming, P.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Pearson, P. J.

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

Peng, C.

C. Peng, K. D. Hirschman, and P. M. Faucher, J. Appl. Phys. 80, 295 (1996).
[Crossref]

Petrova-Koch, V.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Pickering, C.

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

Prosad, A.

A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
[Crossref]

Robbins, D. J.

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

Saraswat, K. C.

M. M. Moslehi, S. C. Shatas, and K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 47, 1353 (1985).
[Crossref]

Shatas, S. C.

M. M. Moslehi, S. C. Shatas, and K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 47, 1353 (1985).
[Crossref]

Shen, W. P.

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

Smith, R. L.

R. L. Smith, S. F. Chung, and S. D. Collins, J. Electron. Mater. 17, 533 (1988).
[Crossref]

Stadler, W.

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

Tasch, A.

C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
[Crossref]

Tsai, C.

C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
[Crossref]

Wang, Y. H.

M. K. Lee, Y. H. Wang, and C. H. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 33, 2199 (1997).
[Crossref]

Zheng, J. P.

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (6)

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[Crossref]

L. T. Canham, Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990).
[Crossref]

C. Tsai, K. H. Li, J. C. Campbell, and A. Tasch, Appl. Phys. Lett. 62, 2818 (1993).
[Crossref]

J. P. Zheng, K. L. Jiao, W. P. Shen, W. A. Anderson, and H. S. Kwok, Appl. Phys. Lett. 61, 459 (1992).
[Crossref]

M. M. Moslehi, S. C. Shatas, and K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 47, 1353 (1985).
[Crossref]

B. K. Meyer, D. M. Hofmann, W. Stadler, V. Petrova-Koch, F. Koch, P. Oming, and P. Emanuelsson, Appl. Phys. Lett. 63, 2120 (1993).
[Crossref]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

M. K. Lee, Y. H. Wang, and C. H. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 33, 2199 (1997).
[Crossref]

J. Appl. Phys. (1)

C. Peng, K. D. Hirschman, and P. M. Faucher, J. Appl. Phys. 80, 295 (1996).
[Crossref]

J. Electrochem. Soc. (1)

A. Prosad, S. Balakrishnan, S. K. Jain, and G. C. Jain, J. Electrochem. Soc. 129, 596 (1982).
[Crossref]

J. Electron. Mater. (1)

R. L. Smith, S. F. Chung, and S. D. Collins, J. Electron. Mater. 17, 533 (1988).
[Crossref]

J. Phys. C (1)

C. Pickering, M. I. J. Beale, D. J. Robbins, P. J. Pearson, and R. Greef, J. Phys. C 17, 6535 (1984).
[Crossref]

Phys. Rev. B (1)

K. L. Brower, Phys. Rev. B 33, 4471 (1986).
[Crossref]

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

Responsivity of a PS photodetector at reverse bias of (i) 0  V, (ii) 2  V, and (iii) 5  V.

Fig. 2
Fig. 2

PL of the PS layer in the range 1400–1700  nm.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Dark current of the PS photodetector. (b) Photocurrent with a Si filter under 22.4mW/cm2 tungsten-lamp illumination. (c) Photocurrent under 1.55μm, 10-mW laser diode illumination.

Fig. 4
Fig. 4

Photoconductive gain versus illumination power of a 1.55μm laser diode (LD) with the bias voltage as a parameter.

Fig. 5
Fig. 5

Photocurrent versus illumination power of a 1.55μm laser diode (LD) with a 4.8kΩ resistor load.

Metrics