红外观测技术在夜视、身体健康监测、光通信和三维物体辨识等领域具备很高的应用于价值。理想的红外探测器必需具备较慢号召、低号召亲率和低功耗等特点。而硅的带隙大约1．1eV，无法吸取波长小于～1100nm的光子，因此无法必要用作红外波段的光观测。

基于这个原因，众多研究人员希望探寻一种融合近期的红外传感技术，构建与硅构建的红外观测功能。【成果概述】美国多伦多大学电子与计算出来工程系的EdwardH．Sargent（通讯作者）等人制取了一种用硅构建电荷输送的光伏场效应晶体管，由于重新加入了量子点光吸收体，该晶体管可以构建对红外光的号召。器件工作时，光伏效应产生于硅和量子点的界面处，融合硅的低跨导特性，可以使器件具备高增益（1500nm波长处，＞104电子／光子）、慢时间号召（大于10微秒）、固定式的长光谱号召性等优良特性。

比起之前报导的硅基红外探测器，本工作中制取的光伏场效应晶体管在1500nm波长处灵敏度提升了5个数量级。更加最重要的是，他们所用的量子点是使用室温溶液法制取的，需要传统半导体（锗和III－V族半导体等）所需的高温外延生长过程。因此，胶体量子点可被用作硅基红外探测器件，与现有的外延半导体器件比起具备独有优势。

【图文概述】图1PVFET的结构和物理原理　　aSi：CQDPVFET的三维模型；b器件工作时的电路示意图；c1300nm波长光鼓舞下，器件的计算机辅助技术（TCAD）仿真找到光生载流子仅有在CQD光栅处产生；d1300nm波长光鼓舞下，器件的计算机辅助技术（TCAD）仿真研究了黑暗处的空穴密度。光信号产生光伏，造成硅闸极的消耗区膨胀，进而使空穴密度和闸极电导减少；e平衡状态下的能带示意图；f有所不同情况下的空穴密度研究。

图2PVFET的数值承销和理论分析a有所不同器件的增益－暗电流模型；b有所不同旗舰的增益－频率曲线；cPVFET、光电漏元件和光－FET的增益－频率关系模型。图3PVFET的密切相关　　aSi：CQDPVFET的光谱增益；b入射光功率的响应函数；c器件工作时的号召亲率。图4Si：CQDPVFET的响应时间　　a下降和行踪边缘指出迅速和极快的组分；b下降和行踪边缘的快组分的开口；cPVFET在100－kHz调制信号下的号召。

【小结】这种Si：CQDPVFET具备高增益、长序号召（包括红外波段）、低响应速度和包括暗电流等优点。其性能可以通过先进设备的硅工艺更进一步提高。

该工作亮点在于，将成熟期的硅电子工艺和CQDs的引人注目优势结合，发明者出有两者兼具并有序的新型器件结构。该工作对于解读基于光伏效应和跨导增益的观测机制有相当大的杠杆促进作用。

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