بررسی پاسخ دهی نوری آشکارسازهای دو لایه ای گرافن با پهنای باند وسیع

در این مقاله پاسخ دهی نوری آشکارساز گرافنی با پهنای باند وسیع با استفاده از گذار نوری تشدیدی بین لایه های گرافن، در ساختاردو لایه ای گرافن، به صورت تحلیلی بررسی شده است. بدین منظور با حل معادله شرودینگر در سه ناحیه گرافن/سد/گرافن و محاسبهالمان ماتریسی، پاسخدهی نوری آشکارساز محاسبه شده است. سپس اثر تغییرات سه پارامتر ولتاژ اعمالی، ضخامت سد تونلی وجنس سد تونلی بر روی پاسخ دهی آشکارساز بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که پاسخ دهی در محدوده وسیعی از طول موج فوتون فرودی، دارای بیشینه های تشدیدی تیز و قابل تنظیم با ولتاژ و ضخامت سد و جنس سد تونلی است بطوریکه با افزایشولتاژ اعمالی محل پیک پاسخ دهی نوری به سمت طول موج های بزرگتر میل کرده و با افزایش ضخامت سد به سمت طول موج هایکمتر شیفت پیدا می کند و از نظر مقداری افزایش قابل ملاحظه ای از خود نشان می دهد. همچنین در محدوده طول موج مادونقرمز میانی (8μm3)، مادون قرمز حرارتی (14μm 8) و مادون قرمز دور (14μm-1mm) پاسخ دهی قابل مشاهده است. این آشکارساز دو لایه ای گرافن در محدوده انرژی 40meV 25 شامل فرکانس اپتیکی کاربرد دارد در حالی که اینمحدوده فرکانسی در آشکارساز مادون قرمز چاه کوانتومی و نقطه کوانتومی به دلیل جذب بالای فونون های اپتیکی،غیرقابل دسترس است.

Keywords:

آشکارساز نوری , پاسخ دهی نوری , پهنای باند , گرافن