基于纳米天线结构的短波红外增强效应机理研究

发布时间：2021-12-29 00:05

　　短波红外InGaAs器件因为其稳定性高、暗电流低以及在较高工作温度下依然有较高探测率等优点,在航空航天以及成像探测等领域有着越来越大的应用价值。随着探测要求的不断提高,InGaAs器件也在朝着减小光敏元面积,扩大焦平面规模等方向发展,但是探测器光敏面积的不断减小会减弱能有效收集到的入射光能量,降低信噪比,增大探测难度,引入新的结构来增强对入射光的吸收显得非常迫切。纳米光天线通过光散射与表面局域场增强效应,可以提升探测器的光吸收性能。本文针对短波红外探测器探索性地提出集成纳米天线结构来充分收集入射光,设计了纳米球与纳米块两种纳米天线结构,对纳米天线的结构性能进行了模拟仿真,探究了纳米天线的表面等离激元增强透射、极化特性,初步探索了纳米球结构的制备工艺,验证了纳米天线对器件结构的透过率增强效果。进行了亚波长金属光栅的制备方法研究,使用电子束光刻方法在SiO₂/InP衬底以及背照射器件上进行了光栅制备,对集成金属光栅的InGaAs探测器进行了性能测试。使用FDTD Solutions软件,对设计的两种金属纳米天线在1.0-1.7μm波段的透过性能做了系统的理论研究。首先... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Melloni热电堆的部分结构

大气吸收光谱图

以色列1280×1024规模InGaAs探测器成像图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[3]可见拓展的短波红外InGaAs探测器研究[D]. 杨波.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014



本文编号：3554994