Fotorivelatori a punti quantici colloidali a metasuperficie

Abstract:

«I fotorilevatori efficienti che possono essere facilmente progettati per una finestra spettrale specifica sono di grande interesse. Qui riportiamo la progettazione, la fabbricazione e la caratterizzazione di fotorilevatori e fotodiodi potenziati dalla metasuperficie utilizzando punti quantici colloidali. Produciamo fotoconduttori ottimizzati per la gamma di lunghezze d'onda intorno a 1550 nm con sensibilità fino a 8000 A/W con potenze equivalenti a basso rumore dell'ordine di decine di . Inoltre, produciamo fotodiodi con sensibilità di ∼5 mA/W che offrono risposte più rapide (tempo di salita di 14 μs). Le elevate reattività sono dovute alla metasuperficie, che aumenta l'assorbimento di un fattore 10 rispetto a quello di una pellicola sottile a punti quantici dello stesso spessore e ad una struttura che consente un fotoguadagno. Introduciamo una metasuperficie per rilevare una delle due polarizzazioni ortogonali. I fotoconduttori fabbricati funzionano a basse tensioni (1–5 V), rendendoli compatibili con il circuito di lettura complementare del semiconduttore a ossido di metallo (CMOS).

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Data di pubblicazione: 24 gennaio 2022
https://doi.org/10.1021/acsphotonics.1c01204