GeSn的能带宽度低于Ge的能带宽度，被应用于Si基红外光探测器，并具有更高的探测范围，但是传统的GeSn/Ge异质结材料由于晶格不匹配的现象导致形成位错缺陷，这种缺陷导致光探测器中的暗电流较高，上海微系统与信息技术研究所狄增峰、上海技术物理研究所王建禄等报道了一种GeSn/Ge双纳米线结构，其中的应力通过弹性变形（elastic deformation）得以缓解，而不用通过生成缺陷位点，这种作用在纳米级别很好的体现，通过这种材料制备的光探测器的暗电流较低，探测区域达到>2 μm，相对于Ge单组分组成的探测器展现更高的光响应能力。进一步的，通过铁电聚合物侧栅极的耗尽效应，暗电流得以进一步降低。这项工作实现了对短波红外光的探测。

本文要点：

（1）通过MBE分子束外延方法制备样品。首先在570 ℃中生长Ge纳米线150 min，随后在210 ℃中同时引入Ge/Sn，经过850 s实现在Ge纳米线外生长GeSn，得到直径~150-200 nm，长度8-10 μm的纳米线。将生成的纳米线转移到SiO₂/Si基底上，随后旋涂MMA甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯，电子束刻蚀辅助制备器件结构。将Cr/Au电极通过电子束沉积方法构建，随后在GeSn/Ge上旋涂200 nm铁电聚合物P(VDF-TrFE)，在130 ℃中加热2 h实现晶化。

（2）光电探测性能。对2.0，3.3，4.6，5.9 μW/μm²的光进行测试，对比Ge和GeSn/Ge两种结构的探测器，结果显示GeSn提高了光探测性能，提高了光响应区域。

参考文献

Yuekun Yang; Xudong Wang; Chen Wang; Yuxin Song; Miao Zhang; Zhongying Xue; Shumin Wang; Zhongyunshen Zhu; Guanyu Liu; Panlin Li; Linxi Dong; Yongfeng Mei; Paul K. Chu; Weida Hu; Jianlu Wang*; Zengfeng Di*

Ferroelectric Enhanced Performance of a GeSn/Ge Dual-Nanowire Photodetector，Nano Lett 2020,

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01039

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.0c01039