國際研究合作:利用鍺的超穎界面設計於近紅外線通訊波長光偵測器應用

2022-11-30

在科技部的「優秀年輕學者計畫」以及科技部與俄羅斯基礎研究基金會(RFBR)雙邊協議擴充加值國際合作研究計畫的支持下,本校光電學院影像與生醫光電所陳國平教授研究團隊與美國新墨西哥州立大學Viktoriia E. Babicheva博士和俄羅斯科仁斯基物理研究院(Kirensky Institute of Physics) Ivan Timofeev博士研究團隊合作,利用鍺的超穎界面設計於近紅外線通訊波長光偵測器應用。此研究主要由光電學院研究生周忠興同學和葉銘峻同學,進行實驗與模擬,並透過跨國的視訊討論進行合作討論,其研究成果已於2022年2月發表於ACS Nano期刊 (IF = 15.88)。該團隊也於近年獲得有庠科技論文獎以及科技部吳大猷獎之肯定。
此研究的特色是,本校研究團隊成功地展示了具有晶格共振 Kerker 效應的鍺超穎界面在吸收增強和光電探測中的應用。在波長1550 nm附近,該研究團隊利用厚度僅為 300 nm 的鍺超穎界面達到近70%的吸收率,而此薄膜厚度僅為操作波長的 1/5。與同厚度的薄膜相比,超穎界面可達到6倍的吸收增強。該研究成果為研究具有晶格共振和Kerker效應的介電質或半導體材料超穎界面吸收體提供了重要的設計概念與理論推導,並可為電光元件和半導體研究帶來貢獻,未來有機會進一步應用於積體光子學和量子技術的發展。

近場的電場分布與增強在高折射率奈米天線-ED為電偶極-MD為磁偶極-LR為晶格共振
鍺的超穎界面設計於近紅外線通訊波長光偵測器應用

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