Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2025, выпуск 4 » Статья стр. 235
<<<>>>
Повышение эффективности фотоприемных структур на основе квантовых точек Ge/Si модами фотонного кристалла в среднем инфракрасном диапазоне
Блошкин А.А. 1,2, Якимов А.И. 1
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: bloshkin@isp.nsc.ru, yakimov@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 10 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 18 июня 2025 г.
Принята к печати: 29 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 31 августа 2025 г.
PDF версия
Методами математического моделирования исследовано пространственное распределение электромагнитного поля световой волны в гетероструктурах Ge/Si с квантовыми точками Ge на подложке кремний-на-изоляторе, сопряженных с фотонным кристаллом. Решетка воздушных отверстий служила для преобразования излучения, падающего по нормали к поверхности, в планарные моды волновода. Период фотонного кристалла варьировался от 1.3 до 1.8 мкм, глубина отверстий - в диапазоне от 100 до 1100 нм, диаметр отверстия равен 2/3 от периода структуры. Обнаружена серия оптических резонансов с многократным (до 300 раз) усилением интенсивности поля световой волны в слоях квантовых точек в диапазоне длин волн 2-6 мкм по сравнению со структурой без отверстий. Определены оптимальные параметры структуры (период фотонного кристалла и глубина отверстий), обеспечивающие максимальное усиление фотоотклика. Ключевые слова:квантовые точки Ge/Si, фотонный кристалл, волноводные моды, усиление электромагнитного поля.
  1. C. Clerbaux, A. Boynard, L. Clarisse, M. George, J. Hadji-Lazaro, H. Herbin, D. Hurtmans, M. Pommier, A. Razavi, S. Turquety, C. Wespes, P.-F. Atmos. Chem. Phys., 9, 6041 (2009)
  2. E.F.J. Ring, K. Ammer. Physiol. Meas., 33, R33 (2012)
  3. H. Menon, H. Jeddi, N.P. Morgan, A. Fontcuberta i Morral, H. Pettersson, M. Borg. Nanoscale Adv., 5, 1152 (2023)
  4. I. Kimukin, N. Biyikli, T. Kartalov glu, O. Aytur, E. Ozbay. IEEE J. Select. Top. Quant. Electron., 10, 766 (2004)
  5. B.W. Jia, K.H. Tan, W.K. Loke, S. Wicaksono, K.H. Lee, S.F. Yoon. ACS Photonics, 5, 1512 (2018)
  6. F.D.P. Alves, J. Amorim, M. Byloos, H.C. Liu, A. Bezinger, M. Buchanan, N. Hanson, G. Karunasiri. J. Appl. Phys., 103, 114515 (2008)
  7. N. Rappaport E. Finkman, T. Brunhes, P. Boucaud, S. Sauvage, N. Yam, V. Le Thanh, D. Bouchier. Appl. Phys. Lett., 77, 3224 (2000)
  8. A.I. Yakimov, V.A. Timofeev, A.A. Bloshkin, A.I. Nikiforov, A.V. Dvurechenskii. Nanoscale Res. Lett., 7, 494 (2012)
  9. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, V.A. Timofeev, A.I. Nikiforov, A.V. Dvurechenskii. Appl. Phys. Lett., 100, 10 (2012)
  10. L.K. Wu, H.L. Hao, W.Z. Shen. J. Appl. Phys., 103, 044507 (2008)
  11. A. Dehzangi, D. Wu, R. McClintock, J. Li, M. Razeghi. Appl. Phys. Lett., 116, 221103 (2020)
  12. A.I. Yakimov, V.V Kirienko, A.A. Bloshkin, V.A. Armbrister, A.V. Dvurechenskii. J. Appl. Phys., 122, 133101 (2017)
  13. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, A.A. Bloshkin, V.A. Armbrister, A.V. Dvurechenskii, J.-M. Hartmann. Opt. Express, 25, 25602 (2017)
  14. A.I. Yakimov, V.V. Kirienko, A.A. Bloshkin, D.E. Utkin, A.V. Dvurechenskii. Photonics, 10, 764 (2023)
  15. А.И. Якимов, А.А. Блошкин, В.В. Кириенко, А.В. Двуреченский, Д.Е. Уткин. Письма ЖЭТФ, 113, 501 (2021)
  16. А.И. Якимов, В.В. Кириенко, А.В. Двуреченский, Д.Е. Уткин. Письма ЖЭТФ, 118, 240 (2023)
  17. M. Calic, C. Jarlov, P. Gallo, B. Dwir, A. Rudra, E. Kapon. Sci. Rep., 7, 1 (2017)
  18. I. Sollner, S. Mahmoodian, S.L. Hansen, L. Midolo, A. Javadi, G. Kirv sanske, T. Pregnolato, H. El-Ella, E. H. Lee, J. D. Song, S. Stobbe, P. Lodahl. Nature Nanotechnol., 10, 775 (2015)
  19. M. Schatzl, F. Hackl, M. Glaser, P. Rauter, M. Brehm, L. Spindlberger, A. Simbula, M. Galli, T. Fromherz, F. Schaffler. ACS Photonics, 4, 665 (2017)
  20. X. Xu, N. Usami, T. Maruizumi, Y. Shiraki. J. Cryst. Growth, 378, 636 (2013)
  21. Z.V. Smagina, V.A. Zinoviev, A.F. Zinovieva, M.V. Stepikhova, A.V. Peretokin, E.E. Rodyakina, S.A. Dyakov, A.V. Novikov, A.V. Dvurechenskii. J. Luminesc., 249, 119033 (2022)
  22. R. Shankar, R. Leijssen, I. Bulu, M. Lonvcar. Opt. Express, 19, 5579 (2011)
  23. Comsol Multiphysics software. http://comsol.com
  24. V.A. Zinovyev, M.V. Stepikhova, Zh.V. Smagina, A.A. Bloshkin, E.E. Rodyakina, M.S. Mikhailovskii, A.V. Novikov. J. Appl. Phys., 136, 153103 (2024)
  25. A.I. Yakimov, V.A. Timofeev, A.A. Bloshkin, V.V. Kirienko, A.I. Nikiforov, A.V. Dvurechenskii. J. Appl. Phys., 112, 034511 (2012)
  26. A.I. Yakimov, A.A. Bloshkin, V.A. Timofeev, A.I. Nikiforov, A.V. Dvurechenskii. Appl. Phys. Lett., 100, 053507 (2012)
  27. Н.В. Никоноров, С.М. Шандаров. Волноводная фотоника (СПб., СПбГУ ИТМО, 2008)
  28. A.I. Yakimov, V.A. Timofeev, A.A. Bloshkin, V.V. Kirienko, A.I. Nikiforov, A.V. Dvurechenskii. J. Appl. Phys., 112, 034511 (2012)
  29. H.H. Li. J. Phys. Chem. Ref. Data, 9 (3), 561 (1980). DOI: 10.1063/1.555624
  30. D.A.G. Bruggeman. Ann. Phys., 421, 160 (1937).

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

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme