Полупроводниковый сенсор термоэлектрического однофотонного детектора для регистрации излучения ближнего ИК диапазона
This work was supported by the RA MES State Committee of Science, in the frames of the research project , 18T-2F134
Кузанян А.А.1
1Институт физических исследований Национальной академии наук Армении, Аштарак, Армения
Email: astghik.kuzanyan@gmail.com
Поступила в редакцию: 26 мая 2020 г.
В окончательной редакции: 28 ноября 2020 г.
Принята к печати: 28 ноября 2020 г.
Выставление онлайн: 10 января 2021 г.
Предложена конструкция четырехслойного чувствительного элемента однофотонного термоэлектрического детектора с полупроводниковым FeSb2 сенсором. Методом компьютерного моделирования изучены процессы распространения тепла в чувствительном элементе после поглощения фотона. Расчеты проводились на основе уравнения распространения тепла из ограниченного объема с использованием трехмерного матричного метода для дифференциальных уравнений. Временные зависимости амплитуды сигнала детектора рассчитывались для различных толщин слоев чувствительного элемента и определялись следующие параметры: задержка сигнала, временной джиттер, максимальное значение сигнала, время достижения максимального сигнала, время затухания и скорость счета. Обосновано, что детектор с таким чувствительным элементом может обеспечить эффективность детектирования >95% для фотонов ближней ИК области. Одновременно достигается терагерцовая скорость счета. Ключевые слова: полупроводниковый сенсор, однофотонный детектор, компьютерное моделирование, задержка сигнала, время достижения максимального сигнала.
- C.J. Chunnilall, I.P. Degiovanni, S. Kuck, I. Muller, A.G. Sinclair. Opt. Eng., 53 (8), 081910 (2014)
- M.D. Eisaman, J. Fan, A. Migdall, S.V. Polyakov. Rev. Sci. Instrum., 82, 071101 (2011)
- R.H. Hadfield. Nature Photonics, 3, 696 (2009)
- E. Martinenghi, L. Di Sieno, D. Contini, M. Sanzaro, A. Pifferi, A. Dalla Mora. Rev. Sci. Instrum., 87, 073101 (2016)
- B. Korzh, T. Lunghi, K. Kuzmenko, G. Boso, H. Zbinden. J. Mod. Opt., 62 (14), 1151 (2015)
- K.D. Irvin. Scientific American, 295, 86 (2006)
- G.N. Gol'tsman, K. Smirnov, P. Kouminov, B. Voronov, N. Kaurova, V. Drakinsky, J. Zhang, A. Verevkin, R. Sobolewski. IEEE Trans. Appl. Supercond., 13 (2), 192 (2003)
- H. Zhang, L. Xiao, B. Luo, J. Guo, L. Zhang, J. Xie. J. Phys. D, 53, 013001 (2020)
- D. Van Vechten, K. Wood, G. Fritz, J. Horwitz, A. Gyulamiryan, A. Kuzanyan, V. Vartanyan, A. Gulian. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A, 444, 42 (2000)
- K. Wood, G. Gilbert, A. Gulian, D. van Vechten. US Patent 6710343 (2004)
- A. Gulian, K. Wood, D. Van Vechten, G. Fritzdet. J. Mod. Opt., 51 (9--10), 1467 (2004)
- А.С. Кузанян, А.А. Кузанян, В.Р. Никогосян, В.Н. Гурин, М.П. Волков. ФТП, 51 (7), 908 (2017)
- A.A. Kuzanyan, V.R. Nikoghosyan, A.S. Kuzanyan. J. Cont. Phys., 53 (4), 338 (2018)
- A.A. Kuzanyan, V.R. Nikoghosyan, A.S. Kuzanyan. J. Cont. Phys., 53 (1), 73 (2018)
- А.С. Кузанян, А.А. Кузанян, В.Н. Гурин, М.П. Волков, В.Р. Никогосян. ФТП, 53 (5), 689 (2019)
- A.A. Kuzanyan, V.R. Nikoghosyan, A.S. Kuzanyan. J. Cont. Phys., 52 (3), 249 (2017)
- A.S. Kuzanyan. Sensors Transducers, 217 (11), 28 (2017)
- A.A. Kuzanyan, A.S. Kuzanyan, V.R. Nikoghosyan. J. Cont. Phys., 54 (2), 175 (2019)
- A.A. Kuzanyan, V.R. Nikoghosyan, A.S. Kuzanyan. IEEE Sens. J., 20 (6), 3040 (2020)
- A.A. Kuzanyan, V.R. Nikoghosyan, A.S. Kuzanyan. SPIE Proc., 9504 (2015)
- G. Carini Jr., G. Carini, D. Cosio, G. D'Angelo, F. Rossi. Philos. Mag., 96, 761 (2016)
- https://nanoheat.stanford.edu/sites/default/files/publications/ A33.pdf
- M.S. Figueira, J. Silva-Valencia, R. Franco. Eur. Phys. J. B, 85 (203), 1 (2012)
- A. Bentien, S. Johnsen, G.K.H. Madsen, B.B. Iversen, F. Steglich. Europhys. Lett., 80 (1), 17008 (2007)
- T.R. Waite, R. S. Craig, W. E. Wallace. Phys. Rev., 104 (5), 1240 (1956)
- http://www.efunda.com/materials/elements/ TC\_Table.cfm?Elment\_ID=W
- G.T. Furukawar, T.B. Douglasr, R.E. McCoske, jr, D.C. Ginnings. J. Res. Nat. Bur. Stand., 57, 67 (1956)
- http://www.phys.ufl.edu/ireu/IREU2013/pdf\_reports/Allen\_ Scheie\_FinalReport.pdf
- M. Caloz, M. Perrenoud, C. Autebert, B. Korzh, M. Weiss, C. Schonenberger, R.J. Warburton, H. Zbinden, F. Bussieres. Appl. Phys. Lett., 112, 061103 (2018)
- W.S.M. Werner, K. Glantschnig, C. Ambrosch-Draxl. J. Phys. Chem. Ref. Data, 38 (4), 1013 (2009)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.