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Nous présentons une nouvelle émetteur térahertz photoconductrice qui utilise une configuration d'électrodes de contact plasmonique de renforcer l'efficacité de conversion optique-terahertz par deux ordres de grandeur. Notre technique porte sur les limitations les plus importantes d'émetteurs classiques photoconductives terahertz, à savoir faible puissance de sortie et une mauvaise efficacité énergétique, qui proviennent du compromis inhérent entre haute efficacité quantique et le fonctionnement ultra-rapide de photoconducteurs conventionnels.
Une des nouveautés clés de notre conception qui ont conduit à cette amélioration de la performance saute-mouton est de concevoir une configuration d'électrodes de contact qui accumule un grand nombre de porteurs photo-générés à proximité des électrodes de contact, de sorte qu'ils peuvent être collectées dans un sous- picoseconde calendrier. En d'autres termes, le compromis entre le fonctionnement ultra-rapide du photoconducteur et haute efficacité quantique est atténué par la manipulation spatiale de la photo-genrestransporteurs ted. Électrodes de contact plasmoniques offrent cette capacité unique par (1) permettant confinement de la lumière dans les zones actives du dispositif nanométrique entre les électrodes plasmoniques (au-delà de la limite de diffraction), (2) l'amélioration lumière extraordinaire au contact du métal et photo-absorbant l'interface semi-conducteur 10, 11. Une autre caractéristique importante de notre solution est qu'elle accueille de grandes zones actives photoconducteurs sans une augmentation considérable de la charge parasitaire à l'antenne de rayonnement térahertz. Utilisant des grandes zones actives photoconducteurs permettent d'atténuer les effets de dépistage des porteurs et la dégradation thermique, qui sont les limites ultimes de la puissance maximale du rayonnement des émetteurs photoconductives conventionnels. Cet article de la vidéo se concentre sur les attributs uniques de notre solution présentée en décrivant la physique qui régissent, la modélisation numérique et la vérification expérimentale. Nous démontrons expérimentalement 50 fois plus élevé pouvoirs terahertz d'une phot plasmoniqueémetteur oconductive en comparaison avec un émetteur photoconducteur similaire avec des électrodes de contact non-plasmoniques.