Metasurface colloïdale Quantum Dot-fotodetectoren

Abstract:

“Efficiënte fotodetectoren die eenvoudig kunnen worden ontworpen voor een specifiek spectraal venster zijn van groot belang. Hier rapporteren we over het ontwerp, de fabricage en de karakterisering van metasurface-verbeterde fotodetectoren en fotodiodes met behulp van colloïdale kwantumdots. Wij vervaardigen fotogeleiders die zijn geoptimaliseerd voor het golflengtebereik rond 1550 nm, met een responsiviteit tot 8000 A/W en een laag ruis-equivalent vermogen in de orde van tientallen. Verder produceren we fotodiodes met een responsiviteit van ~5 mA/W die een snellere respons bieden (stijgtijd van 14 μs). De hoge responsiviteit is te danken aan het metasurface, dat de absorptie met een factor 10 verhoogt vergeleken met die van een dunne quantum dot-film met dezelfde dikte en een structuur die fotoversterking mogelijk maakt. We introduceren een metasurface om een ​​van de twee orthogonale polarisaties te detecteren. De gefabriceerde fotogeleiders werken op lage spanningen (1-5 V), waardoor ze compatibel zijn met de complementaire metaaloxide-halfgeleider (CMOS) uitleescircuits.”

Vind de technisch document hier.

Publicatiedatum: 24 januari 2022
https://doi.org/10.1021/acsphotonics.1c01204