背景介绍
红外光电探测在生物医学、安全监控、通信以及天文等方面有着广泛的应用。目前红外光电探测的前沿研究主要是基于灵敏的光电吸收半导体材料，比如近红外波段的InGaAs材料、中波红外的碲镉汞(MCT)材料，以及长波红外MCT和量子阱红外探测器(QWIP)材料。然而依赖光电半导体材料的吸收常受制于半导体吸收法则，这从本质上限制了光电探测器件的性能。
表面等离子结构具备局域光的功能，当共振发生时，被探测光能很好地束缚于极小范围内且透射增强，从而极大地增强光吸收，提高光电探测性能。
本文概要
新加坡南洋理工大学张道华教授研究团队详细综述了表面等离子增强红外光电探测领域的最新研究进展。
该综述首先介绍了光电探测、表面等离子体的基础原理，以及表面等离子增强光电探测的物理机制。然后对可集成于光电探测器件的不同表面等离子体结构，从增强物理机制、探测性能和工作波长区间等几方面进行了分析和比较。并对表面等离子增强的诸多探测器类型如肖特基、光电导、低维量子阱及量子点、热探测结构以及其他新型结构进行了详细分析。
基于二维亚波长金属孔阵等离子体结构增强的异质结n-i-p光子探测器
该综述着重介绍了该团队发明的两种表面等离子增强红外光电探测器，一种是二维亚波长金属孔阵表面等离子结构增强的异质结InAsSb光伏n-i-p型探测器，该器件室温性能可达到8x109Jones；另一种是单一等离子体孔阵列增强的双波段探测器件。这两种增强型复合器件在室温下均展现出优秀的探测性能。最后，该篇综述对本领域的发展前景和存在的挑战作了简单的讨论。
研究团队简介
新加坡南洋理工大学张道华教授研究团队致力于半导体材料（如III-V族锑化物材料）、器件和技术，光学超材料及应用的研究。主持了包括南洋理工大学第一个千万新元CRP项目在内的30多个研究项目。该团队开发了多种红外光电探测器件，包括基于InSbN的宽带光子探测器，InAsSb光电导探测器件，InAsSb/GaSb 异质结光电探测器件以及基于InAsSb的光伏探测器件。
《非制冷红外成像仪和探测器技术及市场趋势-2019版》
评论列表