[发明专利]一种砷化铟纳米结构及基于砷化铟纳米结构的红外探测器

说明书

本发明属于红外探测器技术领域，提供一种用于红外探测的砷化铟纳米结构。其中，衬底和设置在所述衬底上的砷化铟纳米结构，所述砷化铟纳米结构至少包括一片状结构的砷化铟。本发明提供的砷化铟纳米结构具备较高的吸收率，进一步本发明提供的三叶草砷化铟纳米结构提高了宽光谱特性，且不具有偏振，在三叶草基础上进一步提供雪花结构，进一步提高吸收率。

技术领域

本发明属于红外探测器技术领域，尤其涉及一种砷化铟纳米结构及基于砷化铟纳米结构的红外探测器。

背景技术

红外探测器因其在通讯、环境检测等领域广泛应用得到了极大的发展。目前的偏振敏感红外探测器主要由低维、高偏振的半导体材料制成，对于偏振敏感红外探测器的集成化、小型化具有重大意义。

当前，这些集成化、小型化的偏振敏感红外探测器很多都是基于各向异性几何结构。基于各向异性几何结构(如纳米线，超表面)制备的偏振敏感红外探测器二色性及红外波段吸收光谱窄，也即其吸收率低。

发明内容

本发明提供一种砷化铟纳米结构和基于砷化铟纳米结构的红外探测器，旨在提高偏振及宽光谱红外探测器的吸收率。

本发明提供一种砷化铟纳米结构，包括：衬底和设置在所述衬底上的砷化铟结构，所述砷化铟结构至少包括一片状结构的砷化铟。

其中，所述片状结构的砷化铟的长度为2000nm，宽度为100nm，高度为5000nm。

其中，所述砷化铟结构的x轴阵列周期为2250nm，y轴阵列周期为1750nm，其中y轴与所述片状砷化铟所在平面垂直，x轴与y轴相互垂直，x轴与y轴组成的平面与所述衬底平行。

其中，所述砷化铟结构包括由三个片状结构砷化铟组成的三叶草结构。

其中，每个所述片状结构砷化铟的最优尺寸为：长度为1100nm，宽度为110nm，高度为5000nm，填充率为0.086。

其中，所述砷化铟结构包括由四个片状结构砷化铟组成的X网格结构。

其中，所述砷化铟结构包括由六个片状结构砷化铟组成的雪花结构。

其中，每个所述片状结构砷化铟的最优尺寸为：长度为800nm，厚度为110nm，高度为5000nm以及填充率为0.096。

其中，所述砷化铟结构为对称性结构。

本发明还提供一种基于砷化铟纳米结构的红外探测器，所述红外探测器包括如上所述的砷化铟纳米结构。

本发明所达到的有益效果：本发明提供一种砷化铟纳米结构，包括：衬底和设置在所述衬底上的纳米级砷化铟结构，所述砷化铟结构至少包括一片状结构的砷化铟。本申请通过在衬底上阵列形成片状结构的砷化铟结构，阵列设置的纳米片也具有天然的谐振腔，可以容纳更多的谐振模式，这将极大的扩展吸收光谱，进而能够提高红外探测器的吸收率。此外，本发明还提供了一种三叶草砷化铟结构和雪花结构，三叶草结构相对片状结构具有更高的偏振敏感探测能力以及更强、偏振和角度无关的的红外宽谱吸收能力，用于红外探测器上可以提高吸收率以及探测效率，并且拓宽了波谱；雪花结构相对三叶草结构效果更优。

附图说明

图1是本发明实施例提供的单个InAs纳米片一结构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的InAs纳米结构示意图；

图3是本发明第二实施例提供的InAs纳米结构示意图；

图4是本发明实施例中单个InAs纳米片的偏振相关吸收光谱示意图；

图5是本发明实施例中不同尺寸InAs纳米片的吸收率测试结构示意图；

图6是本发明实施例中不同尺寸InAs纳米片的偏振特性曲线示意图；