تحلیل و طراحی آشکارساز چندرنگی فروسرخ نقطه کوانتومی درون دو چاه کوانتومی به روش اجزاء محدود

آشکارسازهای فروسرخ چند رنگی دارای اهمیت زیادی در کاربردهای فضایی، نظامی، پزشکی و ارتباطات نوری فضای آزاد هستند. یکی از روش های آشکارسازی چندرنگی در طیف فروسرخ استفاده از ساختارهای نقطه کوانتومی درون دو چاه کوانتومی (ddwell) است. در این نوع ساختار علاوه بر ایجاد خاصیت چند رنگی، جریان تاریکی ناشی از گسیل حرارتی حامل ها به دلیل افزایش ارتفاع سد کاهش می یابد. در این پژوهش سعی کردیم تا با طراحی ساختار ddwell، یک آشکارساز فروسرخ چند رنگی دارای پاسخ طیفی در محدوده فروسرخ متوسط 4-8 میکرومتر و فروسرخ بلند 8-14 میکرومتر حاصل شود. پس از طراحی ساختار ddwell تابع دی الکتریک ساختار محاسبه می شود. در این محاسبات اثرات پهن شدگی همگن بر تابع دی الکتریک ساختار بررسی می گردد. تابع دی الکتریک محاسبه شده به منظور استفاده در نرم افزارهای مختلف جهت شبیه سازی ادوات فوتونیکی بسیار مفید می باشد. سپس با استفاده از شبیه سازی به روش اجزاء محدود طیف جذب آشکارساز مورد بررسی قرار می گیرد و با استفاده از ساختار تزویج نوری ضریب جذب این افزاره را بهبود می دهیم. همچنین جریان تاریکی آشکارساز با شبیه سازی به روش اجزاء محدود بدست آمده و با طراحی سدهای تونل زنی تشدیدگر مسیر جریان نوری از جریان تاریک مجزا می شود