[發(fā)明專利]一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010159044.0
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101834227A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張戎;郭旭光;曹俊誠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器包括器件及器件表面的光柵，其特征在于，包括如下步驟：

1)模擬正入射到器件表面的太赫茲光經(jīng)過光柵后進(jìn)入器件發(fā)生衍射的光場分布，計算一級衍射模垂直于器件表面方向的波長λ_⊥；

2)根據(jù)所述波長λ_⊥優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)：在器件機(jī)械性能允許的范圍內(nèi)減薄器件的襯底，使器件的總厚度L為所述波長λ_⊥的整數(shù)倍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟1)中采用模式展開法結(jié)合多層膜傳輸矩陣法對所述光場分布進(jìn)行模擬。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟1)采用模式展開法結(jié)合多層膜傳輸矩陣法對所述光場分布進(jìn)行模擬的具體步驟為：將光柵中的光場按TE和TM兩種偏振模式分別展開，將其他區(qū)域的光場分布按瑞利模式展開，結(jié)合光在多層膜結(jié)構(gòu)中的傳輸矩陣，應(yīng)用器件外與光柵區(qū)、光柵區(qū)與器件內(nèi)兩交界處的邊界條件，聯(lián)合求解出所述光場分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟1)中采用計算波長λ_⊥，其中k₀為入射波在真空中的波矢，ε為GaAs的介電函數(shù)，θ為一級衍射模衍射角由光柵周期d決定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟2)中減薄器件的襯底采用研磨、拋光和濕法腐蝕的方法進(jìn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：減薄器件的襯底包括以下步驟：首先使用研磨機(jī)研磨襯底；然后使用拋光機(jī)對襯底拋光，從而使研磨后的襯底表面平整和光滑；最后采用濕法腐蝕襯底，以實現(xiàn)對襯底厚度的精確控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟2)優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)時，還包括調(diào)整上電極層厚度，使多量子阱位于所述光場分布中的強(qiáng)光場區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟2)優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)時，還包括增加多量子阱層數(shù)，使多量子阱位于所述光場分布中的強(qiáng)光場區(qū)域。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一維光柵太赫茲量子阱光電探測器響應(yīng)率的優(yōu)化方法，其特征在于：步驟2)優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)時，還包括調(diào)整上電極層厚度，同時增加多量子阱層數(shù)，使多量子阱位于所述光場分布中的強(qiáng)光場區(qū)域。