Infrared thin film photodetector performance improvement using plasmonic nanostructure and ring shape lens

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

Currently, infrared photodetectors have attracted lots of attentions due to the wide range of industrial and non-industrial application. In this paper, a new hubrid metal-semiconductor-metal thin film infrared photodetector based on plasmonic nanostructure and ring shape optical lens has been proposed that leads to higher optical absorption. The finite difference time domain method (FDTD) is used to thoroughly investigate the interaction of proposed structure with near infrared incident wave (1.1-1.7 µm). Optical lens concentrate the incoming light on gold nanodisk array and increases the electric field magnitude on the nanodisk array. Gold nanodisk array with optimized geometrical structure leads to excitation of surface plasmon polariton and results in very high local field point inside the indium gallium arsenide layer. So, the photocarrier generation rate enhances and the structure shows higher photocurrent. According to the simulation results, proposed structure indicates 105% absorption enhancement and 140% photocurrent enhancement compared to simple photodetector strcuture.

Language:
Persian
Published:
Journal of Modeling in Engineering, Volume:20 Issue: 68, 2022
Pages:
225 to 232
magiran.com/p2408050  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!