基于納米天線結(jié)構(gòu)的短波紅外增強(qiáng)效應(yīng)機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-29 00:05
短波紅外InGaAs器件因?yàn)槠浞(wěn)定性高、暗電流低以及在較高工作溫度下依然有較高探測(cè)率等優(yōu)點(diǎn),在航空航天以及成像探測(cè)等領(lǐng)域有著越來越大的應(yīng)用價(jià)值。隨著探測(cè)要求的不斷提高,InGaAs器件也在朝著減小光敏元面積,擴(kuò)大焦平面規(guī)模等方向發(fā)展,但是探測(cè)器光敏面積的不斷減小會(huì)減弱能有效收集到的入射光能量,降低信噪比,增大探測(cè)難度,引入新的結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)對(duì)入射光的吸收顯得非常迫切。納米光天線通過光散射與表面局域場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng),可以提升探測(cè)器的光吸收性能。本文針對(duì)短波紅外探測(cè)器探索性地提出集成納米天線結(jié)構(gòu)來充分收集入射光,設(shè)計(jì)了納米球與納米塊兩種納米天線結(jié)構(gòu),對(duì)納米天線的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了模擬仿真,探究了納米天線的表面等離激元增強(qiáng)透射、極化特性,初步探索了納米球結(jié)構(gòu)的制備工藝,驗(yàn)證了納米天線對(duì)器件結(jié)構(gòu)的透過率增強(qiáng)效果。進(jìn)行了亞波長金屬光柵的制備方法研究,使用電子束光刻方法在SiO2/InP襯底以及背照射器件上進(jìn)行了光柵制備,對(duì)集成金屬光柵的InGaAs探測(cè)器進(jìn)行了性能測(cè)試。使用FDTD Solutions軟件,對(duì)設(shè)計(jì)的兩種金屬納米天線在1.0-1.7μm波段的透過性能做了系統(tǒng)的理論研究。首先...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Melloni熱電堆的部分結(jié)構(gòu)
大氣吸收光譜圖
以色列1280×1024規(guī)模InGaAs探測(cè)器成像圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]APD陣列探測(cè)器在自由空間光通信上的應(yīng)用研究[J]. 李千,吳志勇,高世杰,陳云善,吳佳彬. 激光與紅外. 2018(01)
[2]利用表面等離子體波提高鉑硅紅外探測(cè)器量子效率[J]. 康冰心,李華高,王嶺雪,熊平,陳紅兵,李立,蔡毅. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]紅外探測(cè)器領(lǐng)域初探[J]. 王劍,張欣,楊嬌瑜,婁鶯. 中國新通信. 2014(18)
[4]目標(biāo)紅外偏振探測(cè)原理及特性分析[J]. 牛繼勇,李范鳴,馬利祥. 紅外技術(shù). 2014(03)
[5]偏振成像探測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李淑軍,姜會(huì)林,朱京平,段錦,付強(qiáng),付躍剛,董科研. 中國光學(xué). 2013(06)
[6]納米顆粒表面等離激元在太陽電池中的應(yīng)用[J]. 高征,白一鳴,吳強(qiáng),辛雅焜,何海洋,劉海,丁希宏,吳云召,王志斌,于曉琳,呂小穎,汪鼎民,陳諾夫. 微納電子技術(shù). 2013(09)
博士論文
[1]高In組分InGaAs探測(cè)材料微光敏區(qū)表征方法研究[D]. 李平.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所) 2017
[2]亞波長微偏振光柵探測(cè)器的研制方法及其偏振特性研究[D]. 王瑞.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[3]可見拓展的短波紅外InGaAs探測(cè)器研究[D]. 楊波.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2014
本文編號(hào):3554994
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Melloni熱電堆的部分結(jié)構(gòu)
大氣吸收光譜圖
以色列1280×1024規(guī)模InGaAs探測(cè)器成像圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]APD陣列探測(cè)器在自由空間光通信上的應(yīng)用研究[J]. 李千,吳志勇,高世杰,陳云善,吳佳彬. 激光與紅外. 2018(01)
[2]利用表面等離子體波提高鉑硅紅外探測(cè)器量子效率[J]. 康冰心,李華高,王嶺雪,熊平,陳紅兵,李立,蔡毅. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]紅外探測(cè)器領(lǐng)域初探[J]. 王劍,張欣,楊嬌瑜,婁鶯. 中國新通信. 2014(18)
[4]目標(biāo)紅外偏振探測(cè)原理及特性分析[J]. 牛繼勇,李范鳴,馬利祥. 紅外技術(shù). 2014(03)
[5]偏振成像探測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李淑軍,姜會(huì)林,朱京平,段錦,付強(qiáng),付躍剛,董科研. 中國光學(xué). 2013(06)
[6]納米顆粒表面等離激元在太陽電池中的應(yīng)用[J]. 高征,白一鳴,吳強(qiáng),辛雅焜,何海洋,劉海,丁希宏,吳云召,王志斌,于曉琳,呂小穎,汪鼎民,陳諾夫. 微納電子技術(shù). 2013(09)
博士論文
[1]高In組分InGaAs探測(cè)材料微光敏區(qū)表征方法研究[D]. 李平.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所) 2017
[2]亞波長微偏振光柵探測(cè)器的研制方法及其偏振特性研究[D]. 王瑞.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[3]可見拓展的短波紅外InGaAs探測(cè)器研究[D]. 楊波.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2014
本文編號(hào):3554994
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