基于 InSe p-n 同质结的非线性光电探测器用于提升空间成像分辨率
光学
2024-02-27 v1
摘要
我们展示了一种基于少层 InSe p-n 同质结的高效非线性光电探测器（NLPD），其具有二次响应特性；该器件受益于 InSe 中强烈的二次谐波产生（SHG）过程以及高质量同质结对光生载流子的有效收集。由于 InSe 中的 SHG 过程使入射光频率加倍，该 NLPD 能够探测光子能量小于 InSe 电子带隙的光，从而将 InSe 的光探测波长范围扩展至 1750 nm。该 InSe p-n 同质结通过两个分离的背栅进行静电掺杂，其整流比超过 ，暗电流低至 2 pA，且在 1550 nm 电信波段脉冲光下具有 0.534 A/W 的高归一化响应度。SHG 辅助光探测的光电流与光功率呈二次依赖关系，使得 NLPD 对光强变化高度敏感并提升了空间分辨率。作为示例，该 NLPD 被用于精确确定聚焦激光束腰的定位点，并实现了相比线性光电探测器具有更高分辨率的空间成像。这些特征突显了所提出的 NLPD 在开发先进光学传感和成像系统方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2402.15975,
title = {Nonlinear photodetector based on InSe p-n homojunction for improving spatial imaging resolution},
author = {Yu Zhang and Xiaoqing Chen and Mingwen Zhang and Xianghu Wu and Jianguo Wang and Ruijuan Tian and Liang Fang and Yanyan Zhang and Jianlin Zhao and Xuetao Gan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15975},
year = {2024}
}