طراحی و تحلیل آشکارساز پلاسمونیکی

در این مقاله ، یک آشکارساز پلاسمونیکی ترکیبی با موجبر (Waveguide-integrated) ژرمانیمی طراحی و تحلیل شده است. به منظور دستیابی به راندمان کوانتومی بالا و پاسخ دهی زیاد ، از ساختار آشکارساز پلاسمونیکی ژرمانیمی LRDLSPP با دراختیارداشتن طول موج λ=۱۳۱۰nm و طول موج λ=۱۵۵۰nm بهره گرفته شده است. به منظور طراحی ساختار فوق دو نرم افزار لومریکال در دو ماژول FDTD برای تحلیل بخش نوری و Device برای تحلیل بخش الکتریکی به کار برده شده است. به این صورت که در ماژول FDTD ، با شبیه سازی و اجرای برنامه ، نرخ تولید و به تبع آن توان جذب شده و راندمان کوانتومی به دست آمده و با استفاده از آن در ماژول Device ، در نهایت نتیجه میزان پاسخ دهی مشخص شده است. پس از بررسی و تحلیل نتایج و مقایسه ی آن با نتایج به دست آمده در بخش تئوری، تفاوت هایی در هردو بخش نوری و الکتریکی پدید آمد که در نهایت با تغییرات ، یک ساختار آشکارساز LRDLSPP نامتقارن با استفاده از کنتاکت های فلزی طلا و نقره ایجاد شد. . راندمان کوانتومی شبیه سازی شده که ابتدا در حدود ۶۰ % بود ، پس از طراحی ساختار فوق در نهایت به بیش از ۹۰ % رسید که بسیار نزدیک به راندمان ایده آل می باشد . همچنین میزان پاسخ دهی ساختار که شبیه سازی شده که در ابتدا ۰/۶A/W بود با طراحی ساختار فوق نزدیک به مقدار ۰/۸A/W شد. در نهایت ساختار آشکارساز ژرمانیمی ترکیب شده با موجبر LRDLSPP نامتقارن طراحی وتحلیل شده است که از طول انتشار ، راندمان کوانتومی و پاسخ دهی تقویت شده برخوردار است.

Keywords:

آشکارساز پلاسمونیکی , نر تولید , پاسا دهی , راندمان کوانتومی