Metal semiconductor metal photodiodes based on all-epitaxial Ge-on-insulator-on-Si(111), grown by molecular beam epitaxy

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Pokharia, R.S.; Khiangte, K.R.; Rathore, J.S.; Schmidt, J.; Osten, H.J. et al.: Metal semiconductor metal photodiodes based on all-epitaxial Ge-on-insulator-on-Si(111), grown by molecular beam epitaxy. In: Proceedings of SPIE 10914 (2019), 1091417. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2509720

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We report on the fabrication and characterisation of an all-epitaxial Germanium-on-Insulator (GOI) Metal-Semiconductor-Metal (MSM) photodetector. The MSM photodetector is fabricated on a (111)-oriented epitaxial Ge layer, grown on an epitaxial Gd 2 O 3 /Si(111) substrate, by molecular beam epitaxy (MBE). The first step is the growth of the 15-nm thick Gd 2 O 3 epitaxial layer over CMOS-grade silicon, atop which an epitaxial layer of Ge is grown. Near infrared (NIR) MSM photodetectors have been fabricated over the Ge epitaxial layer with an inter-digitated (IDT) contact structure, with an active area of 100 μm x 124 μm. For the particular IDT dimensions, the dark current has been measured to be 475 μA. A responsivity of ∼ 2 mA/W is observed at a-5V bias, when excited at 1550 nm. © 2019 SPIE.
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Document Type: conferenceObject
Publishing status: publishedVersion
Issue Date: 2019
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