镓�锗的折射率

镓�锗 (GaSb) 是近红外和中红外光子器件中关键材料，具有高性能激光器结构和探测器的应用潜力。此类器件的设计与仿真依赖于精确的光学材料数据，尤其是复合折射率 $n^*_{\text{GaSb}} = n_{\text{GaSb}} +ik_{\text{GaSb}}$，其中 $n_{\text{GaSb}}$ 为折射率，$k_{\text{GaSb}}$ 为消光系数。然而，现有的 GaSb 折射率数据要么基于由经典实验数据支撑的理论模型，要么基于实验测量但缺乏不确定性量化。这限制了其在先进器件中的可靠性。本文报告了在波长从 \SIrange{1}{3.1}{\micro \metre} 的近红外至中红外波段测得的 $n^*_{\text{GaSb}}$ 数据， $n_{\text{GaSb}}$ 的相对不确定性小于 \num{7.8e-5}， $k_{\text{GaSb}}$ 的相对不确定性小于 \num{2.0e-3}。作为本方法的副产品，我们也报告了 $n_{\text{AlAsSb}}$ （铝砷�锗， $\mathrm{AlAs_{0.08}Sb_{0.92}}$）的折射率，其相对不确定性小于 \num{3.9e-4}。本结果基于在受控环境下对 GaSb/AlAsSb 异质结结构进行的两种互补测量：光度测量和由交叉截面扫描电子显微镜实现的层厚度分析。通过拟合 Sellmeier 方程和 Djuri\v{s}i\'c 等人提出的理论色散模型，同时获取两种材料的折射率。采用蒙特卡罗方法量化 $n^*_{\text{GaSb}}$ 和 $n_{\text{AlAsSb}}$ 的不确定性。我们的结果为 GaSb 在近红外至中红外光谱区域提供了精确的复折射率数据，对于推动该领域的光子技术具有重要意义。