具有凹槽结构的硅基微盘形锗光电探测器设计，用于折射率传感

摘要： 本文介绍了一种用于1550纳米工作波长下折射率差传感的盘形锗硅光电探测器。为实现小型化传感器，在硅层上方形成锗层以牺牲光探测区域为代价提高吸收系数。此外，该传感器沿圆盘边缘设置了环形波导结构——通过向圆盘内部凹陷形成。这种设计增强了沿边缘波导传播的主导光学模式与待测包层材料折射率之间的相互作用，最终提升了检测灵敏度。仿真结果表明：当圆盘半径仅为3微米时，该传感器展现出>50纳米/折射率单位(RIU)的检测灵敏度、约3000的品质因数，以及0.95×10?2 RIU的最小可探测折射率变化量，其灵敏度达到无凹陷结构(>30 nm/RIU)的1.67倍。