基于 MIM 架构的“双面神”中红外双面光电探测器

我们展示了一种制备于中红外透明衬底上的中红外（$\lambda \approx$ 8.3 $\mu$m）量子阱红外光电探测器（QWIP），可从正面或透过衬底进行照明探测。该器件基于 400 nm 厚的 GaAs/AlGaAs 半导体 QWIP 异质结构，封装于金属-绝缘体-金属（MIM）腔中并置于中红外透明 ZnSe 衬底上。金属条通过电子束光刻在活性区两侧对称图案化。通过改变条宽 L（从 L = 1.0 $\mu$m 到 L = 1.3 $\mu$m），探测器光谱覆盖从 $\lambda \approx 7.15$ $\mu$m 到 $\lambda \approx 8.7$ $\mu$m，从而实现光学腔模式的频率调谐。对双端口系统进行了微傅里叶红外（micro-FTIR）无源光学表征与光电流测量。结果显示两探测端口具有相似的光谱响应，实验测得背景限温度 T$_{BLIP}$ 约为 200K。