表面等离子体增强垂直入射量子级联探测器

【作者】 翟慎强； 刘俊岐； 刘峰奇； 王占国；

【机构】 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室；

【摘要】 制作了金二维孔阵列耦合量子级联探测器,利用探测器有源区上部的金二维孔阵列激发的表面等离子体,实现了量子级联探测器的垂直吸收。利用FDTD方法对器件在垂直入射光照射下内部电场分布进行了仿真计算,阐述了金二维孔阵列器件吸收垂直入射光的物理机制。在垂直入射光照射下,金二维孔阵列耦合器件在160K时具有最大的峰值响应率8.4mA/W,在室温下,峰值响应率1.02mA/W。与45°角边耦合器件相比,在绝大部分的测试温度下,二维孔阵列提高了器件的量子效率,在140K下量子效率提高比例最大,为69%。从理论和实验两个方面,证明了利用二维金属孔阵列制作高性能垂直入射量子级联探测器的可行性。更多还原