بررسی آشکارسازهای نوری مبتنی بر موج برهای پیشرفته در مدارهای مجتمع فوتونیکی

پیشرفت های اخیر در طراحی و توسعه افزاره های نوری، امکان شناسایی نور در گستره وسیعی از طول موج ها شامل فرابنفش، مرئی، مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز میانی را فراهم کرده است. در میان روش های نوین، پرووسکایت های هالید فلزی به دلیل ویژگی هایی چون ضریب جذب نوری بالا، طول عمر زیاد حامل ها و بازده کوانتومی چشمگیر، به ویژه در محدوده فرابنفش تا مرئی، عملکردی فراتر از آشکارسازهای متداول مانند GaN و SiC نشان داده اند. همچنین، آشکارسازهای مبتنی بر ژرمانیوم و مواد III–V روی زیرلایه های سیلیکونی به دلیل پهنای باند وسیع و سازگاری با فناوری CMOS جایگاهی مهم در فوتونیک سیلیکونی پیدا کرده اند. در این میان، بهره گیری از موج برهای مختلف نظیر موج بر شانه ای سیلیکونی، موج بر مدفون سیلیکونی، موج بر شانه ای Si₃N₄، موج بر مدفون Si₃N₄، موج بر کالکوژنیدی و موج بر معلق InGaN/GaN نقش مهمی در افزایش بازده کوپلینگ و بهبود پاسخ طیفی داشته است. علاوه بر این، مواد دوبعدی مانند گرافن، فسفر سیاه و PdSe۲ به دلیل ویژگی های منحصربه فرد، گزینه هایی مناسب برای آشکارسازی در ناحیه مادون قرمز میانی و بلند محسوب می شوند. مطالعات اخیر نشان می دهد که ترکیب این مواد با معماری های موج بر پیشرفته می تواند کارایی افزاره ها را به طور چشمگیری افزایش دهد.

کلیدواژه ها:

آشکارساز نوری ، مدار مجتمع فوتونیکی ، موج بر ، مواد III–V ، مواد دوبعدی