吸收增强的光栅型金属-半导体-金属光电探测器的优化设计

• 作者: 丛佳 乔静 毛陆虹 董威锋 谢生
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 工学
• 关键词: 可见光通信 光电探测器 亚波长金属光栅 吸收增强 类法布里-珀罗共振 表面等离子体激元
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理
• 页码范围: 363-368
• 页数: 6页
• 分类号: TN202
• 字数: 3187字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20183903.0363

摘要

针对可见光通信对硅基光电探测器高响应度的要求,本文利用亚波长金属光栅的异常光学透射现象,提出一种增强与硅基CMOS工艺兼容的金属-半导体-金属光电探测器吸收的方法.采用时域有限差分法,详细分析了光栅周期、光栅高度和狭缝宽度对探测器吸收性能的影响,证明了类法布里-珀罗共振和表面等离子体激元是吸收增强的物理起源.对于波长615 nm的红光通信而言,探测器金属光栅的最佳周期、最佳高度和最佳狭缝宽度分别为580,91,360 nm.与没有亚波长金属光栅结构的探测器相比,本文设计的探测器吸收系数提高了32%.本文研究的MSM探测器结构与CMOS工艺完全兼容,有望在可见光通信芯片中得到实际应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	毛陆虹	天津大学电气自动化与信息工程学院	165	736	12.0	20.0
2	谢生	天津大学微电子学院天津市成像与感知微电子技术重点实验室	68	232	7.0	11.0
3	乔静	天津大学微电子学院天津市成像与感知微电子技术重点实验室	2	5	1.0	2.0
4	丛佳	天津大学电气自动化与信息工程学院	2	1	1.0	1.0
5	董威锋	天津大学微电子学院天津市成像与感知微电子技术重点实验室	3	5	1.0	2.0