| 基于InAs/GaAsSb 超晶格的中红外波导探测器结构设计 |
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| 作者姓名： | 裴金狄 柴旭良 王昱彭 周易 |
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| 作者单位： | 1.国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024;2.国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024;中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083 |
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| 基金项目： | Supported by the National Natural Science Foundation of China（NSFC） （61904183, 61974152, 62104237, 62004205）; the Youth Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences（Y202057）; Shanghai Science and Technology Committee Rising-Star Program（20QA1410500）; Shanghai Sail Plans（21YF1455000）. |
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| 摘 要： | 
在近红外领域,已经利用片上波导和谐振器实现了分子的光谱检测.然而在中红外波段,许多传感器仍使用芯片外光源和探测器,这限制了化学传感芯片的集成度和灵敏度.本文设计了一种 InAs/GaAsSb 超晶格中红外波导集成探测器,采用 GaAsSb 作为中红外波导,波导层和 InAs/GaAsSb 超晶格吸收层之间采用倏逝波耦合方式,可以实现低损耗和高响应度的中红外光探测.对器件的光电特性进行了模拟,着重分析了InAs/GaAsSb 超晶格光电探测器与 GaAsSb 波导集成的影响因素,得到了吸收区的最优厚度和长度.
当吸收区的厚度为0.3 μm、长度为50 μm时,噪声等效功率最低,量子效率可以达到68.9%.基于Ⅲ-Ⅴ族材料的波导探测器更容易集成中红外光源,实现中红外的片上集成光电检测芯片.
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| 关 键 词： | InAs/GaAsSb 超晶格 波导探测器 倏逝波耦合 GaAsSb 波导 |
| 收稿时间： | 2023-10-20 |
| 修稿时间： | 2024-06-15 |
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