太赫兹量子阱探测器性能研究及提高

• 作者: 张月蘅 沈文忠 贾敬岳 高继红
• 来源期刊: 红外与毫米波学报
• 学科: 物理学
• 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
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 页码范围: 731-736
• 页数: 6页
• 分类号: O469
• 字数: 5225字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2015.06.018

摘要

提出了一个砷化镓基(GaAs/Al0.04 Ga0.96As)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16K.理论上,首先,考虑多体效应对善件能带结构的影响,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106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0.003W/μm2,器件的工作温度可达77K.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈文忠	上海交通大学物理与天文系	35	210	7.0	13.0
2	高继红	上海交通大学物理与天文系	2	3	1.0	1.0
3	贾敬岳	上海交通大学物理与天文系	2	3	1.0	1.0
4	张月蘅	上海交通大学物理与天文系	6	10	3.0	3.0