研究目的
提出一种基于等离子体纳米腔的高响应度、宽带光电导太赫兹探测器,无需使用短载流子寿命衬底即可实现高量子效率与超快响应。
研究成果
通过等离子体纳米腔可以实现高响应度和宽带光电导太赫兹探测器,而无需使用短载流子寿命衬底。这为采用新材料和激光器提供了机会——此前由于缺乏兼具合适电阻率和迁移率、且载流子寿命短的吸光半导体,这些方案均无法实现。
研究不足
等离子体纳米腔探测器在光功率超过5毫瓦时开始受到载流子屏蔽效应的影响。由于光导有源区内的光生载流子数量较少,LT-GaAs探测器能实现更低噪声的运行。
1:实验设计与方法选择:
该探测器利用由分布式布拉格反射镜(DBR)和等离子体纳米结构形成的等离子体纳米腔,将泵浦光子限制在薄层高迁移率光吸收区内。
2:样品选择与数据来源:
在由大面积等离子体太赫兹发射器和钛宝石激光器组成的太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统中制备并表征探测器原型。
3:实验设备与材料清单:
AlGaAs/GaAs分布式布拉格反射镜、等离子体纳米结构、本征GaAs区、钛宝石激光器。
4:实验步骤与操作流程:
通过输出光电流时域轨迹的傅里叶变换获取检测功率谱。
5:数据分析方法:
与基于短载流子寿命半导体的可比光电导探测器进行性能对比。
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