ساخت شناساگر نوری با استفاده از نانومیله

پژوهشگران ژاپنی نشان دادند که با استفاده از نانومیله‌های طلا می‌توان عملکرد شناساگر نوری مادون قرمز را افزایش داد.

محققان دانشگاه تویوهاشی تک، موفق به ساخت یک شناساگر نوری مادون قرمز شدند که در آن از رزونانس پلاسمون در سطح نانومیله‌های طلا استفاده شده است. در این شناساگر، بواسطه وجود چنین مکانیسمی، دانسیته الکترون‌های تولید شده از طریق تحریک نور افزایش می‌یابد. این تحقیقات نشان می‌دهد که شناساگرهای مادون قرمز با کارایی بالا پتانسیل کاربردی زیادی در سیستم‌های مخابرات نوری دارد.
 

ادواتی که برای شناسایی نور و دیگر اشکال انرژی الکترومغناطیسی استفاده می‌شوند، نظیر کالریمتر، ادوات ابررسانا و دیودهای نوری در سیستم‌های مخابرات نوری کاربرد دارند. در حال حاضر ادوات نیمه‌هادی از شناساگرهای نوری سد شاتکی، که وجود تماس PN در آن ضروری نیست، بهره‌مند هستند. با این حال برای مصارف مخابرات نوری لازم است که کارایی شناسایی نور در طول موج‌های ۱٫۳ تا ۱٫۵ میکرومتر بهبود یابد.

میتسو فوکودا و همکارانش از اثر پلاسمون سطحی محلی (LSP) ایجاد شده توسط نانومیله‌های طلا استفاده کردند تا رزونانس نوری را در دیودهای نوری شاتکی بهبود دهند. با استفاده از نانومیله‌هایی با ابعاد مشخص می‌توان طول موج رزونانس دلخواه را بدست آورد. بنابراین ترکیب سد شاتکی با نانومیله‌های طلا می‌تواند برای تولید دیودهای نوری کارا مورد استفاده قرار گیرد.

شکل۱ ساختار و ابعاد شناساگر نوری دیود دارای نانومیله شاتکی را نشان می‌دهد. در این سیستم نانومیله‌هایی با ابعاد ۱۰ در ۱۰۰ نانومتر به کار گرفته شده است. شکل ۲ چیدمان دستگاهی را نشان می‌دهد. شکل ۳ نتایج آزمایشگاهی برای نور ۱۵۰۰ نانومتر است که نشان می‌دهد با استفاده از جریان نانومیله‌های طلا، جریان افزایش چشمگیری داشته است.