بهبود عملكرد آشكارساز مادون قرمز لايه نازك با استفاده از نانوساختار پلاسمونيك و لنزهاي حلقه‌اي

امروزه آشكارسازهاي مادون قرمز با توجه به كاربردهاي فراوان در صنايع نظامي و صنعتي مورد توجه دانشمندان و محققين قرار گرفته است. در اين مقاله‏‌، يك ساختار فلز نيمه هادي فلز جديد با استفاده از تركيب لنزهاي نوري حلقه‌اي و آرايه نانوساختارهاي فلزي جهت افزايش ميزان جذب و بهبود عملكرد آشكارساز مادون قرمز طراحي شده و مورد بررسي قرارگرفته است. برهمكنش نور با طول موج 1.1 الي 1.7 ميكرومتر با ساختار آشكارساز طراحي شده بر روي زيرلايه اينديوم گاليوم آرسنايد توسط روش عددي تفاضل محدود حوزه زمان مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از لنزهاي حلقه‌اي سبب متمركز شدن نور ليزر در سطح آشكارساز شده و ميزان ميدان الكتريكي مؤثر بر نانوساختارهاي فلزي در سطح را افزايش مي‌دهد. حضور نانوساختارهاي فلزي در سطح سبب تحريك امواج پلاسمون و افزايش ميزان جذب در داخل ساختار شده و در نتيجه جريان نوري گذرا را افزايش مي‌دهد. با توجه به نتايج شبيه سازي، ساختار طراحي شده سبب افزايش 105% ميزان جذب و 140% جريان نوري در مقايسه با ساختار آشكارساز ساده مي شود.