1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学北京 100049
3 上海师范大学 数理学院,上海 200234
4 上海科技大学 物质科学与技术学院,上海 201210
5 复旦大学 材料科学系 ASIC与系统国家重点实验室,上海 200433
测量了金属腔量子阱红外探测器在斜入射条件下的光电流谱,斜入射条件分为入射面垂直于器件长轴和平行于器件长轴两种情形。从实验和理论上研究了金属腔共振模对入射角度的依赖性。实验结果表明:入射面垂直于器件长轴时,腔模共振波长不随入射角度变化;入射面平行于器件长轴时,腔模共振波长随入射角度变大而向短波移动。测试结果和推导出的共振波长与入射角度的关系式所计算的结果符合的很好。同时也对比、分析了Fabry-Pérot滤光器和等离激元滤光器的透射峰值波长与入射角度的关系,结果表明金属腔量子阱红外探测器具有相对较好的角度稳健性,并且利用三维金属腔的限制作用有望开发出响应波长对入射角度完全不敏感的量子阱红外探测器。
金属微腔 红外探测器 量子阱 共振波长 metallic microcavity infrared photodetector quantum well resonance wavelength
1 上海师范大学 物理系, 上海 200234
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
嵌入非对称耦合量子阱(quantum wells)的纳米薄膜经过化学腐蚀后, 在应变工程技术下卷曲成三维的管状结构, 不同管径的微管其光学特性存在不同的模式, 对应两种应变释放:单轴应变释放和双轴应变释放.为研究应变状态之间的内在联系以及影响应变状态的客观因素, 实验上用不同浓度的HF酸腐蚀液对纳米薄膜牺牲层进行腐蚀并卷曲成三维管状结构.对微管荧光光谱的测试结果显示, 微管的单轴应变释放和双轴应变释放不仅与衬底有关, 还与微管卷曲的起始状态有关, 在一定条件下两种应变可以相互转换.
量子阱 应变工程 卷曲微管 quantum well strain engineering rolled-up microtube
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 复旦大学 材料科学系, 上海 200433
基于传统的光刻和化学湿法腐蚀工艺, 通过卷曲技术, 提出一种三维管状量子阱红外探测器.该管状器件相比于未卷曲的平面器件, 在垂直入射光照下, 展现了优良的暗电流、黑体响应和光电流响应率特性曲线.当工作温度60 K、偏置电压0.45 V时, 管状器件峰值响应率为20.6 mA/W, 峰值波长3.62 μm, 最大量子效率2.3%.从几何光学的角度分析了管状器件的垂直光吸收原理, 进而揭示了一种特殊的光耦合方式.测试了不同角度入射光照射下的光电流响应率谱.由于微管的近似圆形对称性, 器件具有很宽的视角, 有助于红外探测系统的设计.
卷曲微管 红外探测器 量子阱 光耦合 rolled-up microtube infrared photodetector quantum well optical coupling