Biz tasarım, imalat, ve geleneksel photoconductive yayıcılar göre büyüklüğü daha yüksek Terahertz güç seviyeleri iki sipariş sunuyoruz plasmonik photoconductive yayıcılar, deneysel karakterizasyonu için yöntemler açıklanmaktadır.
Yöntem makalesi
Biz tasarım, imalat, ve geleneksel photoconductive yayıcılar göre büyüklüğü daha yüksek Terahertz güç seviyeleri iki sipariş sunuyoruz plasmonik photoconductive yayıcılar, deneysel karakterizasyonu için yöntemler açıklanmaktadır.
Bu videoyu yazıda Terahertz dalgaları üretmek için son derece etkili bir yöntem ayrıntılı bir gösteri sunmak. Bizim teknik Terahertz nesil 1-8 için en sık kullanılan tekniklerden biri olmuştur photoconduction, dayanmaktadır. Bir foto-iletken verici olarak Terahertz nesil bir darbeli veya heterodyned lazer aydınlatma ile ultra hızlı iletken pompalama elde edilir. Pompa lazer zarf aşağıdaki kaynaklı fotoakım, Terahertz radyasyon oluşturmak için iletken temas elektrotlara bağlı bir anten ışıma Terahertz yönlendirilir. Bir photoconductive yayıcı kuantum verimi teorik olarak 100% ulaşabilirsiniz rağmen, geleneksel Fotokondüktörlerin ve temas elektrotlar fotoğraf üretilen taşıyıcıların nispeten uzun taşıma yolu uzunlukları ciddi kendi kuantum verimi sınırlıdır. Ayrıca, taşıyıcı tarama etkisi ve ısıl bozunmaya katı maksimum çıkış p sınırlamakOver geleneksel photoconductive Terahertz kaynaklarının. Geleneksel photoconductive Terahertz vericilerin kuantum verimliliği sınırlamaları çözmek için, aynı anda yüksek kuantum verimli ve çok hızlı çalışmak üzere özel olarak bir plasmonik kişi elektrot yapılandırma içeren yeni bir photoconductive verici konsept geliştirdik. Nano ölçekli plasmonik temas elektrotları kullanarak, önemli ölçüde geleneksel Fotokondüktörlerin 9 göre iletken temas elektrotlar için ortalama fotoğraf oluşturulan taşıyıcı taşıma yolu azaltır. Bizim yöntem aynı zamanda yüksek optik pompa güçleri de taşıyıcı tarama etkisi ve termal arıza önleyerek maksimum Terahertz radyasyon gücü artırma, antene kapasitif yükleme önemli bir artış olmadan artan iletken aktif alan sağlar. Içeren plasmonik temas elektrotlar, biz geleneksel photoconductive te optik-to-Terahertz güç dönüşüm verimliliği arttırmak işlemini göstermektedir50 10 kat rahertz verici.
Biz iki mertebe ile optik-to-Terahertz dönüşüm verimliliği artırmak için bir plasmonik kişi elektrot yapılandırması kullanan bir roman photoconductive Terahertz verici sunuyoruz. Bizim teknik yüksek kuantum verimliliği ve geleneksel Fotokondüktörlerin bir ultra hızlı çalışması arasındaki doğal dengeyi kaynaklanan geleneksel photoconductive Terahertz yayıcılar, yani düşük çıkış gücü ve düşük güç verimliliği, en önemli sınırlamalar giderir.
Bu birdirbir performans artışı yol açtı tasarım en önemli yeniliklerden biri de temas elektrotlar yakın fotoğraf oluşturulan taşıyıcı çok sayıda, biriken bir kişi elektrot yapılandırma tasarlamaktır onlar içinde toplanabilir böyle bir alt- pikosaniye zaman ölçeği. Diğer bir deyişle, foto iletken ultra hızlı çalışma ve yüksek kuantum verimliliği arasındaki dengeyi fotoğraf cins mekansal manipülasyon tarafından yönetilmektedirTed taşıyıcılar. Plasmonik temas elektrotlar (1) plasmonik elektrotlar (kırınım sınırı aşan), metal temas da (2) olağanüstü ışık güçlendirme ve yarı iletken arayüzü 10, 11 fotoğraf emici arasında nano cihazın aktif alanlara ışık hapsi izin vererek bu eşsiz özelliği sunuyor. Çözüm bir diğer önemli özelliği bu Terahertz yayılan anten parazit yükleme önemli bir artış olmadan büyük iletken aktif alanları barındırır olmasıdır. Kullanan büyük iletken aktif alanlarda geleneksel photoconductive yayıcılar gelen maksimum radyasyon gücü için nihai sınırlamalar taşıyıcı tarama etkisi ve termal arıza, azaltılması sağlar. Bu video makalede yöneten fizik, sayısal modelleme ve deneysel doğrulama anlatarak bizim sunulan çözüm benzersiz özellikleri üzerinde yoğunlaşmıştır. Biz deneysel bir plasmonik phot 50 kat daha yüksek Terahertz güçler göstermekolmayan plasmonik temas elektrotlar ile benzer bir foto-iletken yayıcı ile karşılaştırıldığında oconductive yayıcı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Plasmonik Foto iletken Verici Fabrikasyon
2. Plasmonik Foto iletken Verici Karakterizasyonu
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Elektrotlar irtibata taşıyıcı taşıma sürelerini azaltmak için plasmonik temas elektrotlar içeren geleneksel (Şekil 1a) ve plasmonik (Şekil 1b) photoconductive yayıcı: Terahertz güç geliştirme için plasmonik elektrot potansiyelini ortaya koymak için, iki Terahertz yayıcılar fabrikasyon. Her iki tasarım aynı LT-GaAs tabaka üzerine yapılmıştır sırasıyla 100 mikron ve 30 mikron, maksimum ve minimum genişlikleri ile 60 mikron uzunluğunda papyon anten bağlı anot ve katot kişiler arasında 20 m...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu video makalede, biz iki mertebe ile optik-to-Terahertz dönüşüm verimliliği artırmak için bir plasmonik kişi elektrot yapılandırması kullanan bir roman photoconductive Terahertz oluşturma tekniği mevcut. Sunulan plasmonik photoconductive yayıcılar gelen Terahertz radyasyon gücü önemli bir artış gelecekte yüksek hassasiyetli Terahertz görüntüleme, spektroskopi ve spektrometresi sistemleri gelişmiş kimyasal tanımlama için kullanılan, tıbbi görüntüleme, biyolojik algılama, astronomi, atmosferik algılama, güvenlik taramas...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çıkar çatışması ilan etti.
Yazarlar LT-GaAs yüzey sağlamak için Picometrix teşekkür ve minnetle Michigan Uzay Grant Konsorsiyumu, Dr John Albrecht (sözleşme # N66001-10-1-4027), NSF KARİYER tarafından yönetilen DARPA Genç Fakültesi Ödülü mali destek kabul olur Ödül Dr Samir El-Gazali (sözleşme # N00014-11-1-0096), Dr Paul Maki (sözleşme # N00014-12-1-0947) tarafından yönetilen ONR Genç Araştırmacı Ödülü, ve tarafından yönetilen ARO Genç Araştırmacı Ödülü tarafından yönetilen Dr Dev Palmer (sözleşme # W911NF-12-1-0253).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Reagent | |||
| Polimetil Metakrilat (PMMA) | MicroChem | 950K PMMA A4 | |
| Heksametildisilazan (HMDS) | Shin-Etsu MicroSI | MicroPrime HP Primer | |
| Optik Fotorezist | Dow Chemical | Megaposit SPR 220-3.0 | |
| Fotorezist Geliştirici | AZ Elektronik Malzemeler | AZ 300 MIF Geliştirici | |
| Metil İzo-Bütil Anahtar Tonu (MIBK) | Avantor Performans Malzemeleri | 9322-03 | |
| Equipment | |||
| Ti:Safir Modu Kilitli Lazer Tutarlı | MIRA 900D V10 XW OPT 110V | ||
| Pyr– lektrik Dedektör | Spektrum Dedektörü | SPI-A-65 THz | |
| Elektron Işını Litografi Aracı | JEOL | JBX-6300-FS | |
| Plazma Sıyırıcı Verim | Mühendislik Sistemleri | YES-CV200RFS | |
| Metal Evaporatör | Denton Vakum | SJ-20 | |
| Plazma Geliştirilmiş Kimyasal Buhar Biriktirme Aracı | GSI | GSI PECVD Sistemi | |
| Projeksiyon Litografi Stepper | GCA | AutoStep 200 | |
| Reaktif İyon Aşındırıcı | LAM Research | 9400 | |
| Parametre Analizörü | Hewlett Packard | 4155A | |
| Optik Doğrayıcı | Thorlabs | MC2000 | |
| Kilitli Amplifikatör | Stanford Araştırma Sistemleri | SR830 | |
| Elektrooptik Modülatör | Thorlabs | EO--NR-C2 | |
| Motorlu Lineer Kademeli | Thorlabs | NRT100 | |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste