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用于红外探测的介质谐振天线耦合锑基探测器(DRACAD)

仪器与探测器 2021-09-28 v2 光学

摘要

在红外光电探测器中,噪声电流(暗电流)在探测器的整个体积内产生。减小体积将降低暗电流,但相应的更小面积也会减小接收到的信号。通过使用独立的天线接收光,可以在不减小信号的情况下减小探测器面积,从而提高其信噪比(SNR)。在此,我们提出了一种介质谐振天线(DRA)耦合红外光电探测器。将其性能与传统谐振腔增强平板探测器进行比较。噪声等效功率(NEP)用作比较的品质因数。推导了两种情况的 NEP 公式。比较中假设了一种 pBp 光电二极管探测器。光电二极管的活性区为 InAs/GaSb II 类超晶格(T2SL)。使用遗传算法优化探测器和 DRA 的尺寸以实现最小的 NEP。结果是一种将超过 85% 的入射光转换为载流子且体积减小 95% 的光电探测器。该最优几何结构使得 NEP 比传统谐振腔增强平板探测器降低了 6.02dB。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.10818,
  title  = {Dielectric Resonator Antenna Coupled Antimonide-Based Detectors (DRACAD) For the Infrared},
  author = {Jordan Budhu and Nicole Pfiester and Kwong-Kit Choi and Steve Young and Chris Ball and Sanjay Krishna and Anthony Grbic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10818},
  year   = {2021}
}