具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器，其结构包括上半腔，纳米线层和下半腔共三个部分。上半腔为两层介质结构，分别为厚度为542nm硅层和厚度为624nm二氧化硅层。纳米线层为厚度为4nm、纳米线宽度为30nm的，材料为氮化铌，占空比为1/3，纳米线之间填充材料为二氧化硅,下半腔为光学谐振腔结构，由一层厚度为593nm的二氧化硅层和厚度为120nm的金反射镜组成。仿真结果显示，本发明专利技术的超导纳米线单光子探测器在3‑5μm的中红外大气窗波长范围内具有双峰耦合谐振特性，当入射光电场平行于纳米线时，在2956nm‑4828nm波长范围内均能够实现至少60％的光吸收率。

【技术实现步骤摘要】
具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器
本专利技术属于单光子探测器设计
，涉及一种具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器。
技术介绍
作为光量子信息系统的重要器件，单光子探测器的研究具有十分重要的理论意义和实际价值。相比于传统的半导体单光子探测器，超导纳米线单光子探测器因其探测效率高、暗计数低、恢复时间短等诸多优点，从2001年提出以来，就获得了研究人员的广泛关注。现有成熟的超导纳米线单光子探测器主要工作在近红外波段。而在中红外波段，由于波长增加使得单个光子能量的下降，更难以形成使超导纳米线产生阻态的“热点”，从而造成超导纳米线单光子探测器在中红外波段的探测效率明显下降，严重影响其在中红外波段的进一步应用。目前，解决这一问题的一种有效手段是采用超窄纳米线结构，将原来常用的宽度约为100nm左右的纳米线，替换为约为30-50nm的纳米线，从而提高探测器对于中红外光子的探测效率。但这一过程面临两个主要的问题，一个是超窄纳米线对于加工的要求更高，另一个是目前尚缺乏具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器，其特征在于：包括从上至下依次设置的上半腔、纳米线层及下半腔，所述上半腔为两层介质结构，所述下半腔为光学谐振腔结构。/n

【技术特征摘要】
1.具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器，其特征在于：包括从上至下依次设置的上半腔、纳米线层及下半腔，所述上半腔为两层介质结构，所述下半腔为光学谐振腔结构。


2.根据权利要求1所述的具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器，其特征在于：所述上半腔的两层介质从上至下分别为厚度为542nm硅层和厚度为624nm二氧化硅层。


3.根据权利要求2所述的具有中红外宽带光吸收特性的超导纳米线单光子探测器，其特征在于：所述纳米线...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雨辰，赵博洋，刘江凡，宋忠国，席晓莉，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61