| 太赫兹量子阱探测器性能研究及提高 |
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| 引用本文： | 高继红,贾敬岳,张月蘅,沈文忠.太赫兹量子阱探测器性能研究及提高[J].红外与毫米波学报,2015,34(6):731-736. |
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| 作者姓名： | 高继红 贾敬岳 张月蘅 沈文忠 |
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| 作者单位： | 上海交通大学 物理与天文系,物理与天文系 人工结构与量子调控重点实验室,上海交通大学 物理与天文系,物理与天文系 人工结构与量子调控重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）;国家高技术研究发展计划（863计划） |
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| 摘 要： | 提出了一个砷化镓基(GaAs/Al_(0.04)Ga_(0.96)As)太赫兹量子阱探测器,并对其光电流谱和背景噪声限制温度进行了表征,得到峰值响应频率为6.78 THz,背景噪声限制温度为16 K.理论上,首先,考虑多体效应对器件能带结构的影响,计算得峰值响应频率为6.64 THz,考虑到制备过程中的误差(THz器件较中红外器件,铝组分低,阱宽窄),理论与实验吻合的较好,证实了多体效应在太赫兹量子阱探测器中的重要影响;然后,对器件的电流电压特性进行研究,计算得到背景噪声限制温度为17.5 K,与实验吻合.太赫兹量子阱探测器较低的工作温度,极大限制了其应用,提出了两种实现高温探测的方法:(1)引入光学汇聚天线,提高器件背景限制温度,计算结果表明当引入增强系数为10~6倍的天线时,其背景噪声限制温度达到97 K(远高于液氮温度77 K);(2)太赫兹量子阱探测器与太赫兹量子级联激光器联用,可实现信号噪声限制模式,从而实现高温探测.计算表明,当激光器功率达到0.003 mW/μm~2,器件的工作温度可达77K.
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| 关 键 词： | 太赫兹量子阱探测器 多体效应 高温探测 背景噪声限制 信号噪声限制 |
| 收稿时间： | 2014/11/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2015/10/10 0:00:00 |
Study on the performance and optimization of terahertz quantum-well photodetectors |
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| GAO Ji-Hong,JIA Jing-Yue,ZHANG Yue-Heng and SHEN Wen-Zhong.Study on the performance and optimization of terahertz quantum-well photodetectors[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2015,34(6):731-736. |
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| Authors: | GAO Ji-Hong JIA Jing-Yue ZHANG Yue-Heng and SHEN Wen-Zhong |
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| Affiliation: | Department of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University,Department of Physics and Astronomy,Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control,Shanghai Jiao Tong University,Department of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University and Department of Physics and Astronomy,Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control,Shanghai Jiao Tong University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Terahertz quantum-well photodetector many-body effect background-noise-limited performance photon-noise-limited performance |
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