【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种中红外光电探测器，尤其是涉及一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器。
技术介绍
1、中红外(2-20μm)覆盖了较宽的光谱范围，该波段利用分子的特征振动跃迁对分子进行无标记鉴别和无损伤传感。由于人们无法直接处理、分析光信号，需要光电探测器来将光信号转换为电信号，因此光电探测器是光谱传感系统不可或缺的组成部分。传统光谱仪依赖于体积庞大、价格昂贵、耗能大的自由空间光学部件，而集成光子学利用光波导在片上执行传感所需的长光路，有望构造高度紧凑、低成本、低功耗的芯片实现相同的光谱分析应用。将光波导传感器与光电探测器集成是实现片上光谱传感系统的必由之路，与此同时光波导可以将光与物质的相互作用长度从光吸收材料的厚度扩展到面内维度，为器件性能优化提供了更加灵活的几何设计方案。
2、传统上用于中红外光电探测的窄带隙半导体光敏材料，如hgcdte、iii-v族半导体和ii-vi族半导体等，由于与介质波导存在巨大的晶格失配，在芯片规模上的集成是一个挑战。二维材料层内通过强的共价键结合，层间通过弱的范德瓦尔斯力结合，这种层...
【技术保护点】
1.一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器，其特征在于，包括：波导平台(1)、电绝缘层/栅氧化层(2)、亚波长光栅包层(5)、源极(6)、金属槽波导等离激元结构(7)、二维材料(8)、介质槽波导(9)、第一栅极(10)、第二栅极(13)、漏极(14)；
2.根据权利要求1所述的一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器，其特征在于，所述双槽波导结构包括第一模式转换器(11)和第二模式转换器(4)；由入射波导(12)引导的光首先通过第一模式转换器(11)将输入条形波导的基模转换为介质槽波导(9)的基模，再通过第二模式转换器(4)将介质槽波导(9)...
【技术特征摘要】
1.一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器，其特征在于，包括：波导平台(1)、电绝缘层/栅氧化层(2)、亚波长光栅包层(5)、源极(6)、金属槽波导等离激元结构(7)、二维材料(8)、介质槽波导(9)、第一栅极(10)、第二栅极(13)、漏极(14)；
2.根据权利要求1所述的一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器，其特征在于，所述双槽波导结构包括第一模式转换器(11)和第二模式转换器(4)；由入射波导(12)引导的光首先通过第一模式转换器(11)将输入条形波导的基模转换为介质槽波导(9)的基模，再通过第二模式转换器(4)将介质槽波导(9)的基模转换为双槽波导结构的基模；出射光依次通过第二模式转换器(4)、第一模式转换器(11)、出射波导(3)。
3.根据权利要求1所述的一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器，其特征在于，所述亚波长光栅包层(5)能够在二维材料转移工艺中起到机械支撑的作用，并提供横向光限制，使波导两侧介质区域可扩展，增大栅控面积。
4.根据权利要求1所述的一种双槽波导集成的双栅二维材料中红外光电探测器，其特征在于，所述波导平台(1)包括绝缘体上硅平...
【专利技术属性】
技术研发人员：马逸明，韩潇潇，朱洪智，黄茜，王楠，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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