[发明专利]一种基于表面等离子体微腔的多色量子阱光子探测器件

权利要求书

1.一种基于表面等离子体微腔的多色量子阱光子探测器件，其特征在于包括： 

由刻有周期性孔阵列结构的第一金属膜和另一未刻蚀任何结构的第二金属膜组成的微腔，该微腔的厚度即第一金属膜和第二金属膜之间的距离小于探测光在量子阱中波长；该微腔的作用是将探测光耦合进微腔内部，并降低微腔中的光的逃逸速度，增加光与量子阱的作用时间；

微腔中有至少两组量子阱层，每组量子阱层由一定数目的量子阱或超晶格组成，每层量子井或超晶格都含有合适的载流子浓度，并至少具有两个能级；量子阱的作用是吸收微腔中的光，通过子带跃迁的方式将光信号转化为电信号；

相邻两组量子井中间有一层电极，该电极为重掺杂的GaAs材料，其作用是提供引出导线，同时第一金属膜和第二金属膜也作为电极，这些电极提供量子阱探测器的外接电路电极；

入射光波从具有孔阵列结构的第一金属膜表面进行入射，激发第一金属膜与第一量子阱层界面的表面等离子体波，这样入射光通过转化为表面等离子体波被耦合进微腔内，在微腔中，各个量子阱层吸收表面等离子体波后发生子带跃迁，在将光信号转化为电信号，探测过程结束。   

2.如权利要求1所述的多色量子阱光子探测器件，其特征在于，所述量子阱层为两组。 

3.如权利要求2所述的多色量子阱光子探测器件，其特征在于，所述量子阱层具有掺杂浓度：10¹⁷-10¹⁸/cm³，使得量子阱中基态能级具有足够的载流子数，当载流子吸收光波能量时可发生子带跃迁。

4.如权利要求1所述的多色量子阱光子探测器件，其特征在于，所述第一金属膜上的孔阵列结构为十字孔阵列结构，或者为圆形、矩形或三角形。

5.如权利要求1所述的多色量子阱光子探测器件，其特征在于，所述第一金属膜的厚度为20-1000纳米。