Name: Plasmonik Foto iletken Terahertz Vericiler Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 54 s
Description: Keşfedin plazmonik fotoiletken terahertz vericilerin tasarımını ve üretimini. Elektron demeti litografisi ile imal edilen bu cihazlar, geleneksel vericilere göre iki büyüklük sırası daha yüksek güç sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

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).

1. Plasmonik Foto iletken Verici Fabrikasyon <ol><li> Plasmonik ızgaralar Üretiyor. <ol><li> Izopropanol (2 dakika), ardından aseton (2 dakika) çeker ve iyonu giderilmiş su (10 saniye) ile durulama yarı iletken yonga temizleyin. </li><li> Azot ile örnek kurulayın ve ° C 90 saniye kalan su çıkarmak için 115 bir ocak üzerinde ısı. </li><li> 45 sn için 4000 rpm&#39;de örnek Spin MicroChem 950K PMMA A4. Ön fırında 3 dakika 180 ° C de bir ocak karşı. </li><li> Bir elektron demeti litografi aracı (JEOL JBx-6300-FS) içine örnek yükleyin. 100 kV ivme gerilimi kullanarak, 650 μC / cm 2 civarında bir temel dozda plasmonik ızgara deseni Açığa. </li><li> Bir MIBK içinde örnek daldırarak PMMA geliştirin: 90 sn IPA 01:03 karışımı. Hemen 60 saniye boyunca bir saf izopropanol içindeki bir çözeltisine, örnek aktarın. </li><li> 10 sn için deiyonize su ile yıkayınız ve numune daha sonra, azot ile örnek kurutun. </li><li> Bir plazma striptizci (EVET-CV200RFS) içine örnek yükleyin. Descum 10 sn için 100 sccm O 2 debisi ile 30 ° C&#39;de 30 W RF güç kullanarak örnek. </li><li> Bir HCl daldırarak yüzey oksit çıkarın: 30 sn H 2 0 03:10 karışımı. Hemen 4 dakika boyunca iyonu giderilmiş su durulaması kaskad örnek aktarmak. </li><li> Metal çökeltme, önce atmosfer oksijene maruz kalmasını en aza indirmek için deiyonize su bir beher için örnek aktarın. </li><li> Metal bir evaporatör (Denton SJ-20) &#39;ye kadar deiyonize su içinde örnek içeren beher al. Odanın havalandırma ve sonra kaldırmak kuru ve oda (adımları örnek yüzey oksit oluşumunu önlemek için kesintisiz takip edilmesi gereken) içine örnek yükleyin. </li><li> 2x10 -6 Torr altında bir basınca odası Pompa. Mevduat Ti / Au (50/450 Å). </li><li> Odanın havalandırma ve örnek çıkarın. </li><li> Çökelen metal havalanışta amacıyla, içinde bir Teflon bir tutucu numuneyiaseton beher, kapak, ve bir gece bekletin. Beher ortaya çıkarmak, bir ultrasonik karıştırıcı yerleştirin, ve tüm istenmeyen metal (genellikle 30 saniye) kaldırılıncaya kadar bekleyin. </li></ol></li><li> Mevduat SiO 2 pasivasyon. <ol><li> 1.1.2 - 1.1.1 adımda olduğu gibi, örnek temizleyin. </li><li> Bir plazma gelişmiş kimyasal buhar biriktirme aracı (GSI PECVD) içinde örnek yükleyin. 200 ° C&#39;de SiO 2 Mevduat 1.500 Å </li></ol></li><li> SiO 2 ile temas vialar açın. <ol><li> 1.1.2 - 1.1.1 adımda olduğu gibi, örnek temizleyin. </li><li> 30 saniye boyunca 4000 rpm&#39;de HMDS üzerinde Spin. 30 saniye için 4.000 rpm Megaposit SPR 220-3,0 ışığa dönmesine. Ön fırında 90 saniye 115 ° C de bir ocak karşı. </li><li> Projeksiyon litografi step (GKRY AutoStep 200) içine örnek ve maske plaka yükleyin. Örnek hizalayın ve maruz. </li><li> 90 saniye 115 ° C de bir ocak maruz ışığa Post-pişirin. </li><li> 6 AZ 300 MIF geliştirici karşı geliştirin0 sn. </li><li> Hemen bir çağlayan için örnek hareket 4 dakika deiyonize su yıkayın. Azot ile örnek kurutun. </li><li> Bir reaktif iyon yakıcısı (LAM 9400) içine örnek yükleyin. 500 W bir TCP RF güç kullanarak Etch SiO 2, 100 W bir Eğilim RF güç, 15 sccm SF6-, C 4 F 8, O, 50 sccm 50 sccm, 80 saniye boyunca Ar 50 sccm. </li><li> Izopropanol (2 dakika) takiben aseton (5 dakika), örnek yerleştirerek fotorezist kısmı çıkartın. Iyonu giderilmiş su (10 saniye) ile durulayın. Azot ile kurutulur. </li><li> Bir plazma striptizci (EVET-CV200RFS) in örnek yükleyerek kalan ışığa çıkarın. 5 dakika boyunca 100 sccm O 2 debisi ile 30 ° C&#39;de 800 W RF güç kullanarak ışığa çıkarın. </li></ol></li><li> Antenler ve önyargı hatları imal. <ol><li> Desen antenler ve önyargı hatlarına 1.3.6 - Adımlar 1.3.1 tekrarlayın. </li><li> 1.1.9 yüzey oksit kaldırmak için - Adımlar 1.1.8 tekrarlayın. </li><li> Örnek içeren beher alın veMetal bir evaporatör (Denton SJ-20) iyondan arındırılmış su. </li><li> Odanın havalandırma ve sonra hızlı bir şekilde, kaldırmak kuru ve odasına örnek yükleyin. </li><li> 2x10 -6 Torr altında bir basınca odası Pompa. Mevduat Ti / Au (10/4, 000 Å). </li><li> Odanın havalandırma ve örnek çıkarın. </li><li> Için kaldırın-off tevdi metal Adım 1.1.13 tekrarlayın. </li></ol></li><li> Örnek paketleyin. <ol><li> Tutkal 8 mm delikli bir 2 inç alüminyum yıkama için bir 12 mm çapında hiper-yarı küresel silikon lens kenarları. </li><li> Tutkal metal izleri ile bir PCB board, hangi bir alüminyum yıkama için, kolayca lehim yapabilirsiniz. </li><li> Ince epoksi kullanarak silikon lens üzerinde fabrikasyon plasmonik photoconductive Terahertz verici prototip monte edin. </li><li> Aynı alüminyum pul yapıştırılmış bir PCB kuruluna tel bağ cihaz temas pedleri. </li><li> PCB board üzerindeki metal izleri için lehim teli. </li><li> Parametrik bir analiz (Hewlett Pack cihaz temas pedleri bağlayıntest amaçlı PCB kurulu ilgili yastıkları lehim telleri kullanarak ard 4155A). </li></ol></li></ol> 2. Plasmonik Foto iletken Verici Karakterizasyonu <ol><li> Cihaz hizalama. <ol><li> Bir rotasyon montaj üzerinde plasmonik photoconductive Terahertz verici prototip taşıyan alüminyum yıkama yerleştirin ve sıkı bir Ti gelen optik pompa odaklanmak: Sapphire her cihazın aktif alan üzerine lazer (MIRA 900D V10 XW OPT 110V) mod-kilitli. </li><li> Optik pompanın elektrik alanı, yüzey plazmon dalgaları (plasmonik kafeslerine normal) etkin uyarılması için yönelimli olduğu gibi dönme montaj ayarlayın. </li><li> Aynı anda her cihaza önyargı gerilimleri uygulamak ve her cihazda kaynaklı elektrik akımı ölçmek için parametrik analiz kullanın. Test altındaki her cihazın fotoakım maksimize ederek optimum optik pompa uyum ve polarizasyon ayarı onaylayın. </li></ol></li><li> Çıkış gücü ölçümurement. <ol><li> Her cihazda mod-kilitli pompa lazer olaydan optik pompa modüle bir optik kıyıcı (Thorlabs MC2000) kullanın. </li><li> Bir pyroelektrik dedektörü (Spectrum Dedektör, Inc SPI-A-65 THz) kullanarak plasmonik photoconductive Terahertz verici prototip çıkış gücü ölçün. </li><li> Için bir kilit-düşük gürültü düzeylerinde Terahertz güç verileri kurtarmak için optik kıyıcı referans frekansı ile amplifikatör (Stanford Araştırma Sistemleri SR830). Pyroelektrik dedektörün çıkışını </li></ol></li><li> Radyasyon spektral karakterizasyonu. <ol><li> Sapphire mod-kilitli lazer ve bir pompa ışın ve bir prob ışınına modu kilitli lazer çıktı bölmek için bir ışın ayırıcı kullanın: Bir Ti ile başlayın. </li><li> Pompa yolunda optik ışın modüle etmek için bir Elektrooptik modülatörü (Thorlabs EO-AM-NR-,-C2) kullanın. Terahertz radyasyon üretmek için test edilen, foto iletken yayıcı en aktif alan üzerine pompa ışın odaklanın. </li><li> Paralelleştirmekilk polietilen küresel lens kullanarak oluşturulan Terahertz far. Ikinci bir polietilen küresel lens kullanarak paralelleştirilmiş Terahertz ışın odaklanın. </li><li> Terahertz ışın odağı önce, bir ITO kaplı cam filtre kullanılarak prob optik ışını ile paralelleştirilmiş Terahertz ışın birleştirir. </li><li> Kalınlığında 1 mm yerleştirin, &lt;110&gt; ZnTe kristal optik ve Terahertz ışınlarının kombine odak bir dönüş sahnede monte. </li><li> ZnTe kristal içindeki etkileşim optik ve Terahertz darbeler arasındaki zaman gecikmesini değiştirmek için bir motorlu lineer aşama (Thorlabs NRT100) kullanarak optik prob yolunda bir kontrol optik gecikme hattı yerleştirin. </li><li> Prob yolunda bir yarım waveplate kullanarak, Terahertz polarizasyon yönüne 45 ° &#39;lik açıyla olduğu optik prob polarizasyon döndürün. </li><li> ZnTe kristal sonra çeyrek waveplate kullanın, dairesel polarizasyon içine optik ışın polarizasyon dönüştürmek. </li><li> Sirkülasyon bölünmüşBir Wollaston prizma tarafından iki kola as ı polarize optik ışın. Bir kilit-amplifikatör bağlı iki dengeli dedektör kullanarak her dalında optik ışın gücünü ölçmek. </li><li> Bir bilgisayara motorlu gecikme hattı ve kilit-amplifikatör bağlayın. Iteratif motorlu gecikme hattı, duraklama hareket ettirmek, ve gelen sinyal büyüklüğü kilit-amplifikatör okumak için Matlab komut dosyası yazın. </li><li> Işık hızı ile toplam optik gecikme süresini bölünmesi yoluyla, zaman etki alanına sahne konuma dönüştürmek, frekans verileri elde etmek için gizli bir Fourier dönüşümü (Matlab kullanarak) izledi. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Preu, S., Dohler, G. H., Malzer, S., Wang, L. J., Gossard, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable%2C+continuous-wave+terahertz+photomixer+sources+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Tunable, continuous-wave terahertz photomixer sources and applications.</a> J. Appl. Phys. 109, 061301(2011).</li>
<li>Bjarnason, J. E., Chan, T. L. J., Lee, A. W. M., Brown, E. R., Driscoll, D. C., Hanson, M., Gossard, A. C., Muller, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ErAs%3AGaAs+photomixer+with+two-decade+tunability+and+12+%CE%BCW+peak+output+power%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">ErAs:GaAs photomixer with two-decade tunability and 12 μW peak output power.</a> Appl. Phys. Lett. 85, 3983-3985 (2004).</li>
<li>Peytavit, E., Lepilliet, S., Hindle, F., Coinon, C., Akalin, T., Ducournau, G., Mouret, G., Lampin, J. -F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Milliwatt-level+output+power+in+the+sub-terahertz+range+generated+by+photomixing+in+a+GaAs+photoconductor%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Milliwatt-level output power in the sub-terahertz range generated by photomixing in a GaAs photoconductor.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 223508(2011).</li>
<li>Upadhya, P. C., Fan, W., Burnett, A., Cunningham, J., Davies, A. G., Linfield, E. H., Lloyd-Hughes, J., Castro-Camus, E., Johnston, M. B., Beere, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitation-density-dependent+generation+of+broadband+terahertz+radiation+in+an+asymmetrically+excited+photoconductive+antenna%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Excitation-density-dependent generation of broadband terahertz radiation in an asymmetrically excited photoconductive antenna.</a> Opt. Lett. 32, 2297-2299 (2007).</li>
<li>Roehle, H., Dietz, R. J. B., Hensel, H. J., Böttcher, J., Künzel, H., Stanze, D., Schell, M., Sartorius, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Next+generation+1.5+%CE%BCm+terahertz+antennas%3A+mesa-structuring+of+InGaAs%2FInAlAs+photoconductive+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Next generation 1.5 μm terahertz antennas: mesa-structuring of InGaAs/InAlAs photoconductive layers.</a> Opt. Express. 18, 2296-2301 (2010).</li>
<li>Taylor, Z. D., Brown, E. R., Bjarnason, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant-optical-cavity+photoconductive+switch+with+0.5+%25+conversion+efficiency+and+1.0W+peak+power%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Resonant-optical-cavity photoconductive switch with 0.5 % conversion efficiency and 1.0W peak power.</a> Opt. Lett. 31, 1729-1731 (2006).</li>
<li>Park, S. -G., Jin, K. H., Yi, M., Ye, J. C., Ahn, J., Jeong, K. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+Terahertz+Pulse+Emission+by+Optical+Nanoantenna%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+NANO%22%5BJournal%5D)">Enhancement of Terahertz Pulse Emission by Optical Nanoantenna.</a> ACS NANO. 6, 2026-2031 (2012).</li>
<li>Auston, D. H., Cheung, K. P., Smith, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picosecond+photocoducting+Hertzian+dipoles%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Picosecond photocoducting Hertzian dipoles.</a> Appl. Phys. Lett. 45, 284-286 (1984).</li>
<li>Berry, C. W., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Terahertz+generation+using+plasmonic+photoconductive+gratings%5BTitle%5D)+AND+%22New+Journal+of+Physics+Focus+Issue+on+Terahertz+Plasmonics%22%5BJournal%5D)">Terahertz generation using plasmonic photoconductive gratings.</a> New Journal of Physics Focus Issue on Terahertz Plasmonics. 14, 105029(2012).</li>
<li>Berry, C. W., Hashemi, M. R., Unlu, M., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Significant+Radiation+Enhancement+in+Photoconductive+Terahertz+Emitters+by+Incorporating+Plasmonic+Contact+Electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22arXiv%22%5BJournal%5D)">Significant Radiation Enhancement in Photoconductive Terahertz Emitters by Incorporating Plasmonic Contact Electrodes.</a> arXiv. , 1209.1680v1(2012).</li>
<li>Berry, C. W., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Photoconductors+based+on+Plasmonic+Gratings%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Int.+Conf.+Infrared%2C+Millimeter%2C+and+Terahertz+Waves%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Photoconductors based on Plasmonic Gratings.</a> Proc. Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. , 1-2 (2011).</li>
<li>Berry, C. W., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonically-enhanced+localization+of+light+into+photoconductive+antennas%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Conf.+Lasers+and+Electro-Optics%22%5BJournal%5D)">Plasmonically-enhanced localization of light into photoconductive antennas.</a> Proc. Conf. Lasers and Electro-Optics. , CFI2(2010).</li>
<li>Berry, C. W., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+impedance+matching+in+photoconductive+antennas%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infrared%2C+Millimeter+and+Terahertz%22%5BJournal%5D)">Principles of impedance matching in photoconductive antennas.</a> Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz. , (2012).</li>
<li>Ralph, S. E., Grischkowsky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trap-enhanced+electric+fields+in+semi-insulators%3A+The+role+of+electrical+and+optical+carrier+injection%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Trap-enhanced electric fields in semi-insulators: The role of electrical and optical carrier injection.</a> Appl. Phys. Lett. 59, 1972(1991).</li>
<li>Upadhya, P. C., Fan, W., Burnett, A., Cunningham, J., Davies, A. G., Linfield, E. H., Lloyd-Hughes, J., Castro-Camus, E., Johnston, M. B., Beere, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitation-density-dependent+generation+of+broadband+terahertz+radiation+in+an+asymmetrically+excited+photoconductive+antenna%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Excitation-density-dependent generation of broadband terahertz radiation in an asymmetrically excited photoconductive antenna.</a> Opt. Lett. 32, 2297-2299 (2007).</li>
<li>Taylor, Z. D., Brown, E. R., Bjarnason, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant-optical-cavity+photoconductive+switch+with+0.5+%25+conversion+efficiency+and+1.0W+peak+power%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Resonant-optical-cavity photoconductive switch with 0.5 % conversion efficiency and 1.0W peak power.</a> Opt. Lett. 31, 1729-1731 (2006).</li>
<li>Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Terahertz+radiation-band+engineering+through+spatial+beam-shaping%5BTitle%5D)+AND+%22Photonic+Technology+Letters%22%5BJournal%5D)">Terahertz radiation-band engineering through spatial beam-shaping.</a> Photonic Technology Letters. 21, 2019620(2009).</li>
<li>Jarrahi, M., Lee, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+power+tunable+terahertz+generation+based+on+photoconductive+antenna+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+IEEE+International+Microwave+Symposium%22%5BJournal%5D)">High power tunable terahertz generation based on photoconductive antenna arrays.</a> Proc. IEEE International Microwave Symposium. , 391-394 (2008).</li>
<li>Beck, M., Schafer, H., Klatt, G., Demsar, J., Winnerl, S., Helm, M., Dekorsy, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impulsive+terahertz+radiation+with+high+electric+fields+from+an+amplifier-driven+large-area+photoconductive+antenna%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Impulsive terahertz radiation with high electric fields from an amplifier-driven large-area photoconductive antenna.</a> Opt. Express. 18, 9251-9257 (2010).</li>
<li>Hattori, T., Egawa, K., Ookuma, S. I., Itatani, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intense+terahertz+pulses+from+large-aperture+antenna+with+interdigitated+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn.+J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Intense terahertz pulses from large-aperture antenna with interdigitated electrodes.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 45, L422-L424 (2006).</li>
<li>Kim, J. H., Polley, A., Ralph, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+photoconductive+terahertz+source+using+line+excitation%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Efficient photoconductive terahertz source using line excitation.</a> Opt. Lett. 30, 2490-2492 (2005).</li>
<li>Dreyhaupt, A., Winnerl, S., Dekorsy, T., Helm, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-intensity+terahertz+radiation+from+a+microstructured+large-area+photoconductor%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">High-intensity terahertz radiation from a microstructured large-area photoconductor.</a> Appl. Phys. Lett. 86, 121114(2005).</li>
<li>Brown, E. R., Lee, A. W. M., Navi, B. S., Bjarnason, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+planar+self-complementary+square-spiral+antenna+in+the+THz+region%5BTitle%5D)+AND+%22Microwave+Opt.+Technol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Characterization of a planar self-complementary square-spiral antenna in the THz region.</a> Microwave Opt. Technol. Lett. 48, 524-529 (2006).</li>
<li>Huo, Y., Taylor, G. W., Bansal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Planar+log-periodic+antennas+on+extended+hemishperical+silicon+lenses+for+millimeter%2Fsubmillimeter+wave+detection+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Infrared+and+Millimeter+Waves%22%5BJournal%5D)">Planar log-periodic antennas on extended hemishperical silicon lenses for millimeter/submillimeter wave detection applications.</a> Int. J. Infrared and Millimeter Waves. 23, 819(2002).</li>
<li>Heshmat, B., Pahlevaninezhad, H., Pang, Y., Masnadi-Shirazi, M., Lewis, R. B., Tiedje, T., Gordon, R., Darcie, T. E. Nanoplasmonic Terahertz Photoconductive Switch on GaAs. Nano Lett. 12, 6255-6259 (2012).</li>
<li>Berry, C. W., Hashemi, M. R., Unlu, M., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Significant+Performance+Enhancement+in+Photoconductive+Terahertz+Optoelectronics+by+Incorporating+Plasmonic+Contact+Electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Significant Performance Enhancement in Photoconductive Terahertz Optoelectronics by Incorporating Plasmonic Contact Electrodes.</a> Nature Communications. 4, 1622(2013).</li>
<li>Wang, N., Berry, C. W., Hashemi, M. R., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+photoconductive+detectors+for+enhanced+terahertz+detection+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Plasmonic photoconductive detectors for enhanced terahertz detection sensitivity.</a> Optics Express. , In Press (2013).</li>
<li>Hsieh, B. -Y., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+periodic+metallic+nano-slits+for+efficient+interaction+of+terahertz+and+optical+waves+at+nano-scale+dimensions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Analysis of periodic metallic nano-slits for efficient interaction of terahertz and optical waves at nano-scale dimensions.</a> J. Appl. Phys. 109, 084326(2011).</li>
<li>Hsieh, B. -Y., Wang, N., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+Ultrafast+Pump-Probe+Measurements+at+the+Nanoscale.+Special+Issue+of+%22Optics+in+2011%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+%26+Photonics+News%22%5BJournal%5D)">Toward Ultrafast Pump-Probe Measurements at the Nanoscale. Special Issue of "Optics in 2011.</a> Optics & Photonics News. 22, (2011).</li>
<li>Hsieh, B. -Y., Jarrahi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+focusing+of+terahertz+and+optical+waves+into+nano-scale%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Int.+Conf.+Infrared%2C+Millimeter%2C+and+Terahertz+Waves%22%5BJournal%5D)">Simultaneous focusing of terahertz and optical waves into nano-scale.</a> Proc. Int. Conf. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. , 1-2 (2011).</li>
<li>Jackson, A. W., Ibbetson, J. P., Gossard, A. C., Mishra, U. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+thermal+conductivity+in+low-temperature+grown+GaAs%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Reduced thermal conductivity in low-temperature grown GaAs.</a> Appl. Phys. Lett. 74, 2325-2327 (1999).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

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...

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.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Reagent</td></tr><tr><td>Polimetil Metakrilat (PMMA)</td><td>MicroChem</td><td>950K PMMA A4</td><td></td></tr><tr><td>Heksametildisilazan (HMDS)</td><td>Shin-Etsu MicroSI</td><td>MicroPrime HP Primer</td><td></td></tr><tr><td>Optik Fotorezist</td><td>Dow Chemical</td><td>Megaposit SPR 220-3.0</td><td></td></tr><tr><td>Fotorezist Geliştirici</td><td>AZ Elektronik Malzemeler</td><td>AZ 300 MIF Geliştirici</td><td></td></tr>: <tr><td>Metil İzo-Bütil Anahtar Tonu (MIBK)</td><td>Avantor Performans Malzemeleri</td><td>9322-03</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>Ti:Safir Modu Kilitli Lazer Tutarlı</td><td></td><td>MIRA 900D V10 XW OPT 110V</td><td></td></tr><tr><td>Pyr&#8211; lektrik Dedektör</td><td>Spektrum Dedektörü</td><td>SPI-A-65 THz</td><td></td></tr><tr><td>Elektron Işını Litografi Aracı</td><td>JEOL</td><td>JBX-6300-FS</td><td></td></tr><tr><td>Plazma Sıyırıcı Verim</td><td>Mühendislik Sistemleri</td><td>YES-CV200RFS</td><td></td></tr><tr><td>Metal Evaporatör</td><td>Denton Vakum</td><td>SJ-20</td><td></td></tr><tr><td>Plazma Geliştirilmiş Kimyasal Buhar Biriktirme Aracı </td><td>GSI</td><td>GSI PECVD Sistemi</td><td></td></tr><tr><td>Projeksiyon Litografi Stepper</td><td>GCA</td><td>AutoStep 200</td><td></td></tr><tr><td>Reaktif İyon Aşındırıcı</td><td>LAM Research</td><td>9400</td><td></td></tr><tr><td>Parametre Analizörü</td><td>Hewlett Packard</td><td>4155A</td><td></td></tr><tr><td>Optik Doğrayıcı</td><td>Thorlabs</td><td>MC2000</td><td></td></tr><tr><td>Kilitli Amplifikatör</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td>SR830</td><td></td></tr><tr><td>Elektrooptik Modülatör</td><td>Thorlabs</td><td>EO--NR-C2</td><td></td></tr><tr><td>Motorlu Lineer Kademeli</td><td>Thorlabs</td><td>NRT100</td><td></td></tr></tbody></table>

plasmonik foto iletken terahertz vericiler tasarımı, İmalatı ve deneysel karakterizasyonu

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

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.

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...

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.

Plasmonik Foto iletken Terahertz Vericiler Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Karakterizasyonu

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

Bu prosedürün genel amacı, terahertz radyasyonu üretmek için yüksek verimli bir yöntemi göstermektir. Bu, yüksek kuantum verimliliği ve ultra hızlı cihaz çalışmasını aynı anda sağlamak için fotokondüktif terahertz yayıcılarına plazmonik kontak elektrotlar entegre edilerek gerçekleştirilir. İlk adım, elektron ışını litografisi kullanarak plazmonik fotokondüktif yayıcı prototiplerinin üretilmesidir.Ardından, uygulanan emitter prototiplerinin radyasyon gücü ölçülür ve plazmonik elektrotları olmayan özdeş konvansiyonel fotokondüktif Hertz emitterlar ile karşılaştırılır. Son adım, plazmonik fotokondüktif Hertz emitter prototiplerinden gelen radyasyonun spektral özelliklerini karakterize etmektir. Sonuç olarak, bir fotokondüktif emitter'a plazmonik elektrotların dahil edilmesinin, radyasyon gücünü ve verimliliğini iki büyüklük mertebesinde artırabileceğini gösteren sonuçlar elde edilir.Bu yöntem, geleneksel iletken terahertz (THz) TER'lerin temel sınırlaması olan yüksek kuantum verimliliği ile ultra hızlı çalışma arasındaki ödünleşim sorununu gidermeye yardımcı olabilir. Geleneksel fotokondüktif terahertz yayıcılar, ultra hızlı bir fotokondüktör ile entegre edilmiş bir terahertz antenind

design-fabrication-experimental-characterization-plasmonic

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Camına Polikristal silikon ince film güneş pilleri kristalizasyon, kusur pasivasyon ve metalizasyon takip bor ve fosfor katkılı silikon tabakalar birikimi ile üretilmektedir. Işık yakalayan Plasmonic ~% 45 Fotoakım geliştirme sonuçlanan dağınık bir reflektör ile kapatılmış silikon hücrenin yüzeyinde Ag nanopartiküller oluşturarak tanıtıldı.

Plasmonic geliştirilmiş Işık-tutucu ile Polycrystalline Silikon İnce-film Solar hücreler

Terahertz frekanslarda metamalzemeler eşsiz fırsatlar sunuyoruz, ancak toplu olarak imal meydan okuyorlar. Biz ucuza endüstriyel ölçekte potansiyel metamalzemeler imal microstructured polimer optik lifler için üretim prosedürü adapte. Biz Terahertz plasmonik tepki gösterirler ~ 100 mikron, ayrılmış ~ 10 mikron çaplı indiyum tel içeren polimetilmetakrilat elyaf üretmek.

Fiber Çizim Yöntemi Kullanma Fabricating meta malzeme

Bir yivli paralel plaka dalga geometrisine göre Terahertz frekansları için bir kırılma endeksi algılayıcı uygulanması için işlem burada tarif edilmektedir. Yöntem dalga yapısının rezonans frekansındaki kaymalar izlenmesi yoluyla sıvı küçük bir hacim kırılma indeksi ölçümü...

Paralel plaka Waveguide Sensor Kullanımı Terahertz Mikroakışkan Algılama

Bu protokol THz metamalzeme emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu özetliyor. Böyle emiciler, uygun bir sensör ile birleştiğinde, THz görüntüleme ve spektroskopi uygulamaları var.

THz metamalzeme Emiciler Simülasyon, Üretimi ve Karakterizasyonu

Gümüş nanoteller, elektronları ve optik bilgileri aynı anda yüzey plazmonları şeklinde taşıyabilir. Burada böyle bir paylaşılan devreyi gerçekleştirmek için bir prosedür açıklanmış ve her iki bilgi taşıyıcısının yayılmasındaki sınırlamalar değerlendirilmiştir.

Akım Taşıyan Gümüş Nanotellerde Plazmonik Taşınımın Değerlendirilmesi

Konsantre bir fotovoltaik sistemde paralel spektrum bölücü dağıtıcı eleman olarak yüksek kontrastlı ızgaraların imalatı gösterilmiştir. Nanoimprint litografi, TiO2 püskürtme ve reaktif iyon aşındırma dahil olmak üzere üretim süreçleri açıklanmaktadır. Yansıma ölçüm sonuçları, optik performansı karakterize etmek için kullanılır.

Bir Konsantre Fotovoltaik Sistemde Spectrum Yarma Dağılım Eleman Yüksek Kontrast Gratings imalatı

Gümüş nanocubes ve alt 10 nm boşlukları ile plasmonik nano yama antenlerin imalat kolloidal sentezi için bir protokol sunulmuştur.

Plazmonik ve Nanofotonik for Applications Nanopatch Antenlerin Kolloidal Sentezi

tasarım ve yeni bir nanopillar tabanlı bölünmüş halka rezonatör (SRR) imalatı için bir protokol sunulmuştur.

Terahertz Metamalzemeler de Yerdeğiştirme Akımı aracılığı Rezonansları için Nanopillar Tabanlı Bölünmüş Yüzük Rezonatörler Fabrikasyon

Biz kolloidal tekniğinde teknikleri kullanarak periyodik altın nanocup dizilerin imalatı göstermek ve nanoplasmonic Filmler önemini tartışıyorlar.

Kolloidal litografi kullanarak periyodik altın Nanocup dizilerin imalatı

Bu iletişim kuralı için uyarma belirlenmesi ve oranları Bloch benzeri yüzey plasmon polaritons periyodik diziler doğan arasındaki ışık yayıcılar kaplin araçları açıklar.

Uyarma ve oranları arasında ışık Emitters ve yüzey Plasmon Polaritons kaplin belirlenmesi

Burada sunulan ZrO 2 (Ag-Pd/ZrO2)üzerinde desteklenen gümüş-paladyum (Ag-Pd) alaşımlı nanopartiküllerin(NPs) sentezi için bir protokoldür. Bu sistem, moleküler dönüşümleri hızlandırmak ve kontrol etmek için görünür ışık ışınlamadan enerji toplanmasına izin verir. Bu, Ag-Pd/ZrO2 NPs tarafından katalİze edilen ışık ışınlama altında nitrobenzen azaltma ile gösterilmiştir.

Görünür-Işık Aydınlatması Altında Plazmonik Kataliz için Gümüş-Paladyum Alaşımlı Nanopartiküllerin Hazırlanması

Keşfedin plazmonik fotoiletken terahertz vericilerin tasarımını ve üretimini. Elektron demeti litografisi ile imal edilen bu cihazlar, geleneksel vericilere göre iki büyüklük sırası daha yüksek güç sağlar.

Plasmonik Foto iletken Terahertz Vericiler Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Karakterizasyonu

Daha fazla video keşfet