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公开(公告)号：CN103367473B
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201210092230.6
申请日：2012-03-31
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/101
摘要： 本发明提供一种金属微腔光耦合太赫兹量子阱光子探测器，包括：半导体衬底、金属反射层、多量子阱结构、以及金属光栅。所述金属光栅、多量子阱结构与金属反射层组成法布里-珀罗结构的金属共振微腔，调整所述金属光栅的周期、金属条的宽度以及多量子阱结构的厚度，使入射光子在腔体内形成符合法布里-珀罗结构的共振模，可以在金属共振微腔中形成强场区，提高了入射光的有效强度，进而提高器件的响应率、探测灵敏度和工作温度。本发明结构简单，效果显著，实用性强，适用于工业生产。
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公开(公告)号：CN103928557A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410143655.4
申请日：2014-04-11
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC分类号： Y02P70/521 , H01L31/173 , H01L31/18
摘要： 本发明提供一种太赫兹量子阱光电探测器的同心圆环光耦合器及制作方法，所述同心圆环光耦合器包括形成于器件材料表面的多级同心圆环以及覆盖于各所述同心圆环表面的反射金属层，所述多级同心圆环呈凹凸相间排列，各所述同心圆环的半径rk=(2k-1)λ0/(4n)，其中，k为同心圆环对应的级数，λ0为太赫兹量子阱光电探测器的峰值响应波长，n为太赫兹量子阱光电探测器的器件材料的折射率。本发明的同心圆环光耦合器可直接制作于器件表面，与现有常用的光栅结构光耦合器相比，本发明可实现会聚的功能，可有效提升器件有源区单位体积内的光强，从而实现器件性能的大幅度提升。
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公开(公告)号：CN103887372A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201410133488.5
申请日：2014-04-03
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L31/18
CPC分类号： Y02P70/521 , H01L31/02327
摘要： 本发明提供一种太赫兹量子阱光电探测器的设计方法，包括：1）根据太赫兹量子阱光电探测器的峰值响应频率在器件材料中的波长λp，设计刻蚀光栅的周期P，使P＝λp；2）计算在入射光照射下太赫兹量子阱光电探测器内部的电磁场分布；3）提取电磁场分布中对子带间跃迁有贡献的分量，并在有源区内对该分量的能量进行积分，得到有源区中对子带间跃迁有贡献的总能量It；4）设置不同的光栅高度h，计算在不同光栅高度h下的总能量It，选取总能量It最大时的光栅高度h作为刻蚀光栅的高度。本发明可有效提升太赫兹量子阱光电探测器在峰值响应频率点的性能，对高性能太赫兹量子阱光电探测器的实现及其成像应用具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN102589713A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201210005694.9
申请日：2012-01-10
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
摘要： 本发明提供一种太赫兹量子级联激光器输出激光场形的测量装置及方法，该装置包括激光器部分和激光探测部分；激光器部分包括驱动电源、冷头、安装于冷头内的热沉、安装于热沉上的太赫兹量子级联激光器、安装于冷头上的聚乙烯窗片；激光探测部分包括热像仪。本发明的优点在于采用了制作技术成熟、性能稳定可靠且具有实时显示功能的热像仪作为太赫兹量子级联激光器输出激光光束的探测装置，该装置可实时地测量得到距离激光器出射端面一定距离范围内的激光光束截面的二维分布情况，从而为太赫兹量子级联激光器在成像应用方面的性能测试提供一种很好的技术手段。
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公开(公告)号：CN102386245A
公开(公告)日：2012-03-21
申请号：CN201110052206.5
申请日：2011-03-04
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L31/0232 , G02B5/18 , H01L31/18
CPC分类号： Y02P70/521
摘要： 本发明公开了一种用于太赫兹量子阱探测器的一维金属光栅及其设计方法。该一维金属光栅的周期d等于对应太赫兹量子阱探测器的峰值响应频率在所述太赫兹量子阱探测器的器件材料中的波长λpeak。其设计方法包括如下步骤：1）测量器件在45度角端面入射情况下的光电流谱，确定器件的响应峰值，根据器件的峰值响应频率确定光栅的截止频率，进而设计光栅的周期；2）选取合适的光栅材料；3）设计合适的光栅厚度。该方法可通过红外傅里叶变换光谱仪测量得到器件的本征响应区域及响应峰值，计算出峰值响应频率在器件材料中的波长λpeak，从而设计光栅的周期为d=λpeak。本发明对高性能太赫兹量子阱探测器的实现及其成像应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN101834227A
公开(公告)日：2010-09-15
申请号：CN201010159044.0
申请日：2010-04-27
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L31/18
CPC分类号： Y02P70/521
摘要： 本发明涉及一种一维光栅太赫兹量子阱光电探测器响应率的优化方法，包括如下步骤：1)模拟正入射到器件表面的太赫兹光经过光栅后进入器件发生衍射的光场分布，计算一级衍射模垂直于器件表面方向的波长λ⊥；2)在器件机械性能允许的范围内减薄器件的衬底，使器件的总厚度L为所述波长λ⊥的整数倍。该方法可通过对器件衬底的研磨、抛光和腐蚀以实现器件中光场的最优化分布，同时设计合理的上电极层的厚度并适当增加量子阱层数可使多量子阱处于光场较强的区域，从而提高器件的性能，优化其响应率，对THz实时成像的研究和实现具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN103928557B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201410143655.4
申请日：2014-04-11
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC分类号： Y02P70/521
摘要： 本发明提供一种太赫兹量子阱光电探测器的同心圆环光耦合器及制作方法，所述同心圆环光耦合器包括形成于器件材料表面的多级同心圆环以及覆盖于各所述同心圆环表面的反射金属层，所述多级同心圆环呈凹凸相间排列，各所述同心圆环的半径 rk=(2k-1)λ0/(4n)，其中，k为同心圆环对应的级数，λ0为太赫兹量子阱光电探测器的峰值响应波长，n为太赫兹量子阱光电探测器的器件材料的折射率。本发明的同心圆环光耦合器可直接制作于器件表面，与现有常用的光栅结构光耦合器相比，本发明可实现会聚的功能，可有效提升器件有源区单位体积内的光强，从而实现器件性能的大幅度提升。
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公开(公告)号：CN103887372B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201410133488.5
申请日：2014-04-03
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L31/18
CPC分类号： Y02P70/521
摘要： 本发明提供一种太赫兹量子阱光电探测器的设计方法，包括：1）根据太赫兹量子阱光电探测器的峰值响应频率在器件材料中的波长λp，设计刻蚀光栅的周期P，使P＝λp；2）计算在入射光照射下太赫兹量子阱光电探测器内部的电磁场分布；3）提取电磁场分布中对子带间跃迁有贡献的分量，并在有源区内对该分量的能量进行积分，得到有源区中对子带间跃迁有贡献的总能量It；4）设置不同的光栅高度h，计算在不同光栅高度h下的总能量It，选取总能量It最大时的光栅高度h作为刻蚀光栅的高度。本发明可有效提升太赫兹量子阱光电探测器在峰值响应频率点的性能，对高性能太赫兹量子阱光电探测器的实现及其成像应用具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN101383305A
公开(公告)日：2009-03-11
申请号：CN200710045700.2
申请日：2007-09-07
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L21/66
摘要： 本发明涉及一种利用稀磁半导体测量多量子阱耦合的方法，其特征在于利用稀磁半导体中的巨塞曼分裂，用平行于生长方向的磁场调控阱深或垒高，对耦合多量子阱进行测量。并以Zn0.8Cd0.2/ZnSe对称耦合三量子阱为例，在理论上对实验方案的有效性进行了验证。利用本发明提供的方法，有效地降低了样品制备的要求和工作量，提高了实验精度。
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公开(公告)号：CN103367473A
公开(公告)日：2013-10-23
申请号：CN201210092230.6
申请日：2012-03-31
申请人： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC分类号： H01L31/0232 , H01L31/0352 , H01L31/101
摘要： 本发明提供一种金属微腔光耦合太赫兹量子阱光子探测器，包括：半导体衬底、金属反射层、多量子阱结构、以及金属光栅。所述金属光栅、多量子阱结构与金属反射层组成法布里-珀罗结构的金属共振微腔，调整所述金属光栅的周期、金属条的宽度以及多量子阱结构的厚度，使入射光子在腔体内形成符合法布里-珀罗结构的共振模，可以在金属共振微腔中形成强场区，提高了入射光的有效强度，进而提高器件的响应率、探测灵敏度和工作温度。本发明结构简单，效果显著，实用性强，适用于工业生产。
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