Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2024, выпуск 7 » Статья стр. 386
<<<>>>
Усиление фототока в кремниевых фотодиодах с квантовыми точками Ge гибридными плазмонными и диэлектрическими модами планарного волновода
Министерство образования и науки Российской Федераци, FWGW-2022-0011
Якимов А.И. 1, Кириенко В.В.1, Блошкин А.А.1,2, Двуреченский А.В.1,2, Уткин Д.Е.1,2
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: yakimov@isp.nsc.ru, victor@isp.nsc.ru, bloshkin@isp.nsc.ru, dvurech@isp.nsc.ru, utkinde@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 2 августа 2024 г.
В окончательной редакции: 27 августа 2024 г.
Принята к печати: 3 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2024 г.
PDF версия
Исследованы спектральные характеристики фототока в вертикальных Ge/Si-фотодиодах с квантовыми точками Ge, встроенными в планарный волновод и сопряженными с плазмонной структурой на поверхности фотодиода. Двумерная регулярная решетка круглых отверстий в алюминиевой пленке выступала в качестве плазмонной метаповерхности, позволяющей преобразовать внешнее электромагнитное излучение в поверхностные плазмонные моды на границе Al-Si. Диаметр отверстий - 300 нм, период - 600 нм. В области длин волн ~ 2 мкм обнаружена серия оптических резонансов, приводящих к многократному усилению фототока по сравнению с образцами без перфорированной пленки Al. Установлено, что максимальное усиление фототока (до 8 раз) обеспечивается гибридными волнами, представляющими собой суперпозицию плазмонной и диэлектрической волноводных мод. Ключевые слова: оптическая телекоммуникация, квантовые точки Ge/Si, поверхностные плазмонные волны, волноводные моды.
  1. K.L. Wang. Proc. IEEE, 95, 1866 (2007)
  2. A.V. Dvurechenskii, A.I. Yakimov. In Advances in semiconductor nanostructures, ed. by A.V. Latyshev, A.V. Dvurechenskii, A.L. Aseev (Amsterdam, Elsevier, 2017) p. 59
  3. D. Ahn, C.-Y. Hong, J. Liu, W. Giziewicz, M. Beals, L.C. Kimerling. J. Michel. Opt. Express, 15, 3916 (2007)
  4. N.J.D. Martinez, C.T. Derose, R.W. Brock, A.L. Starbuck, A.T. Pomerene, A.L. Lentine, D.C. Trotter, P.S. Davids. Opt. Express, 24, 19072 (2016)
  5. A. Messner, D. Moor, D. Chelladurai, R. Svoboda, J. Smajic, J. Leuthold. APL Photon., 8, 100901 (2023)
  6. H.R. Stuart, D.G. Hall. Appl. Phys. Lett., 69, 2327 (1996)
  7. A. Christ, S.G. Tikhodeev, N.A. Gippius, J. Kuhl, H. Giessen. Phys. Rev. Lett., 91, 183901 (2003)
  8. R.F. Oulton, V.J. Sorger, D.A. Genov, D.F.P. Pile, X. Zhang. Nature Photonics, 2, 496 (2008)
  9. P.D. Flammer, J.M. Banks, T.E. Furtak, C.G. Durfee, R.E. Hollingsworth, R.T. Collins. Opt. Express, 18, 21013 (2010)
  10. Y. Bian, Z. Zheng, X. Zhao, L. Liu, Y. Su, J. Liu, J. Zhu, T. Zhou. Phys. Status Solidi A, 210, 1424 (2013)
  11. M.Z. Alam, J.S. Aitchison, M. Mojahedi. Laser Photon. Rev., 8, 394 (2014)
  12. F.J. Garcia-Vidal, L. Martin-Moreno, T.W. Ebbesen, L. Kuipers. Rev. Mod. Phys., 82, 729 (2010)
  13. J. Zhang, L. Zhang, W. Xu. J. Phys. D: Appl. Phys., 45, 113001 (2012)
  14. N.C. Lindquist, P. Nagpal, K.M. McPeak, D.J. Norris, S.-H. Oh. Rep. Progr. Phys., 75, 036501 (2012)
  15. W.O.F. Carvalho, J.R. Meji a. Sensors, 20, 2488 (2020)
  16. S. Hayashi, T. Okamoto. J. Phys. D: Appl. Phys., 45, 433001 (2012)
  17. C.L. Tan, H. Mohseni. Nanophotonics, 7, 169 (2018)
  18. C. Peizman, S.-Y. Cho. J. Appl. Phys., 123, 043107 (2018)
  19. J. Tong, F. Suo, J. Ma, L. Tobing, L. Qian, D. Zhang. Opto-Electron. Adv., 2, 180026 (2019)
  20. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, A.A. Bloshkin, V.A. Armbrister, A.V. Dvurechenskii. J. Appl. Phys., 122, 133101 (2017)
  21. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, A.A. Bloshkin, V.A. Armbrister, A.V. Dvurechenskii, J.-M. Hartmann. Opt. Express, 25, 25602 (2017)
  22. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, V.A. Armbrister, A.A. Bloshkin, A.V. Dvurechenskii. Appl. Phys. Lett., 112, 171107 (2018)
  23. G. Gu, J. Vaillancourt, P. Vasinajindakaw, X. Lu. Semicond. Sci. Technol., 28, 105005 (2013)
  24. J. Vaillancourt, N. Mojaverian, X. Lu. IEEE Photon. Technol. Lett., 26, 745 (2014)
  25. X. Lu, J. Vaillancourt, G. Gu. J. Phys. D: Appl. Phys., 50, 135101 (2017)
  26. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, A.V. Dvurechenskii. Photon. Nanostruct., 40, 100790 (2020)
  27. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, D.E. Utkin, A.V. Dvurechenskii. Nanomaterials, 12, 2993 (2022)
  28. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, V.A. Armbrister, A.A. Bloshkin, A.V. Dvurechenskii, A.A. Shklyaev. Mater. Res. Express, 3, 105032 (2016)
  29. H. Zhang, N. Kavanagh, Z. Li, J. Zhao, N. Ye, Y. Chen, N. Wheeler, J.Wooler, J. Hayes, S. Sandoghchi. Opt. Express, 23, 4946 (2015)
  30. Z. Li, A. Heidt, J. Daniel, Y. Jung, S. Alam, D.J. Richardson. Opt. Express, 21, 9289 (2013)
  31. D.J. Richardson. Science, 330, 327 (2010)
  32. В.В. Климов. Наноплазмоника (М., Физматлит, 2009)
  33. A.D. Rakic, A.B. Djurivsic, J.M. Elazar, M.L. Majewski. Appl. Optics, 37, 5271 (1998)
  34. W.L. Barnes, A. Dereux, T.W. Ebbesen. Nature, 424, 824 (2003)
  35. T. Pham, W. Du, H. Tran, J. Margetis, J. Tolle, G. Sun, R.A. Soref, H. A. Naseem, B. Li, S.-Qi. Yu. Opt. Express, 24, 4519 (2016)
  36. H. Zhou, S. Xu, S. Wu, Yi-C. Huang, P. Zhao, J. Tong, B. Son, X. Guo, D. Zhang, X. Gong, C. Seng. Opt. Express, 28, 34772 (2020).

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme