直流ゲルマニウムナノワイヤフォトディテクターにおける直径依存の内部ゲイン

我々は、内因性ゲルマニウムナノワイヤ（NW）フォトディテクターにおける直径依存の光伝導ゲインを報告します。スキャンフォトカレントイメージング技術を用いることで、光キャリア輸送がゲルマニウムNWに沿ったホールドリフトに支配されているという証拠を提供し、薄いNWから約10³の高い内部ゲインをもたらすことが分かりました。ゲインおよび光伝導度の両方の大きさは、50 nmから300 nmの範囲のNW直径に対して反比例することが分かりました。我々の観察は、NWの直径による表面にトラップされた電子の集団に対する電場効果の結果として、効果的なホールキャリア密度の変化に起因していると考えています。我々の観察結果は、半導体NWにおける内部ゲインの固有のサイズ効果を示しており、ナノオプトエレクトロニクスに新しい洞察を提供します。