طراحی آشکارسازهای چند طول موجی با استفاده از ساختارهای کوانتومی
/حسین دریاب
: مهندسی فناوری های نوین
، ۱۳۹۴
چاپی
کارشناسی ارشد
گرایش مهندسی مخابرات نوری
۱۳۹۴/۰۶/۱۸
تبریز
به دلیل مزیتصهای ساختارهای کوانتومی آبشاری و جذابیت آشکارسازی چند طول موجی در نواحی طیفی مادون قرمز، یک آشکارساز دو طول موجی جدید که بر مبنای ساختار کوانتومی آبشاری یک طرفه رشد یافته طراحی شده است که در هر لحظه فقط یک طول موج را میصتواند آشکار کند .برای طراحی این آشکارساز از سه چاه کوانتومی تک ترازه به عنوان یک سوییچ استفاده شده است که با اعمال ولتاژ به آنصها طول موج آشکارسازی را میصتوان عوض کرد .در صورت طراحی این ساختار به صورت دو طرفه رشد یافته، میصتوان یک آشکارساز چهار طول موجی داشت که در هر لحظه دو طول موج را به صورت همزمان با اتصالصهای جداگانه آشکار میصکند .پس از شبیهصسازی به یک آشکارساز دو طول موجی دست یافتیم که پس از آنالیز در دمای ۸۰ درجه کلوین آشکارساز اولی در طول موج ۳۵/۶ میکرومتر مشخصاتی به شرح زیر را نتیجه داد، آشکارکنندگی = Jones ۱۰۱۰ ۹۶/۶و پاسخدهی mA/W ۶۴۱ = Rو ضریب جذب = ۱/cm۱۰۶ ۳۲/۳ و مقاومت ویژه =۵۲ R۰A و همچنین آشکارساز دوم برای طول موج ۳۱/۲ میکرومتر، آشکار کنندگی = Jones ۱۰۷ ۵۹/۶و پاسخدهی A/W ۱۵۰=R و ضریب جذب = ۱/cm ۱۰۳ ۸۶/۱ و مقاومت ویژه =۹/۸۴۸ R۰A را دارا میصباشد
Due to the advantages of quantum cascade structures and the high attraction of multicolor detection in spectral region of infrared, we introduce a new dual color with one directional growth based on quantum cascade structure which can detect only one wavelength at each time. For designing this detector we have used three successive single level wells as a switch which by appling voltage to them we can change the detection wavelength. If we design this structure bidirectionally, we can have quad wavelength detector which can detect two wavelength simultaneously with two different contact. After simulating we have achieved a dual wavelength detector. After analyzing at the temperature of 80 K, the first detector at the wavelength of 6.35 m had shown the detectivity of = 6.96 1010 Jones , responsivity of R = 641 mA/W , and absorption coefficient of = 3.32 106 1/cm and resistivity of R0A= 52 and also for the second detector detection wavelength was 2/31 m with the detectivity of = 6.59 107 Jones, and responsivity equal with R = 150 A/W, and absorption coefficient of = 1.86 103 1/cm and resistivity of R0A= 848.9