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Enregistrement W4409494765 · doi:10.1109/ted.2025.3556041

Charge Carrier Lifetime and Trap States in Novel Pure-Boron-Based Ultrashallow <i>p</i> – <i>n</i> Junctions

2025· article· en· W4409494765 sur OpenAlexafffund
Tao Wang, Alexander Melnikov, Wenxin Jiang, Tianyan Han, Xiaopu Gu, Yuanjun Guan, Jiayi Wang, Qianchuan Yi, Tianyu Long, Yichen Zhang, Liqiang Zhang, Binbing Huang, Andreas Mandelis, Lilei Hu

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Electron Devices · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueBoron and Carbon Nanomaterials Research
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesShanghai Rising-Star ProgramNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésBoronTrap (plumbing)Materials scienceOptoelectronicsCharge (physics)SiliconCharge carrierAtomic physicsPhysicsElectrical engineeringEngineeringNuclear physicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Trap states and carrier transport parameters are critical to the performance of <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">p</i>–<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">n</i>-junction-based photodetectors. This study investigates ultrashallow <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">p</i>–<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">n</i> junctions for ultraviolet and low-energy particle detection fabricated using chemical vapor deposition-based pure-boron deposition (CVD-PB) with a junction depth only tens of nanometers, in comparison, also using ion implantation (IMP), epitaxy (EPI), and vacuum evaporation (VEP). Deep-level photothermal spectroscopy (DLPTS) and homodyne photocarrier radiometry (HoPCR) were used to analyze charge carrier dynamics, including charge carrier lifetime and trap states. A phenomenological theoretical model for HoPCR signals was developed to explain trap-state-modulated carrier transport dynamics. CVD-PB junctions demonstrated long recombination lifetimes in the doping layer (7.09 ± 0.01 μs) and bulk (35.80 μs), comparable to high-energy ion-implanted (HE-IMP) junctions (5.68 ± 0.58 and 36.10 μs). EPI and VEP junctions have short carrier bulk recombination lifetimes (1.95 ± 0.17 and 0.63 ± 0.03 μs, respectively). DLPTS revealed an electron trap in the EPI junction with an activation energy of 0.09 eV and a capture cross section of 7.52 × 10<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">-<roman>20</roman></sup> ± 6.82 × 10<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">-<roman>21</roman></sup> cm<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><roman>2</roman></sup>; no detectable traps were observed in CVD-PB or HE-IMP junctions. Simulations showed that EPI junctions had twice the dark current of CVD-PB and HE-IMP at 10 V, with a 15% reduction in photocurrent. When reversely biased at 5 V and without typical guarding ring designs generally used in optoelectronics, CVD-PB exhibited the lowest dark current (0.95 μA/cm<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><roman>2</roman></sup>) when compared to HE-IMP (3.25 μA/cm<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><roman>2</roman></sup>) and EPI (51.77 μA/cm<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><roman>2</roman></sup>).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,022
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,259
Écart entre enseignants0,250 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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