TY - JOUR

T1 - Фотоотклик p-i-n-фотодиодов GeSiSn/Si, сопряженных с фотонными кристаллами с микрорезонаторами

AU - Тимофеев, Вячеслав Алексеевич

AU - Скворцов, Илья Владимирович

AU - Машанов, Владимир Иванович

AU - Кириенко, Виктор Владимирович

AU - Гайдук, Алексей Евгеньевич

AU - Блошкин, Алексей Александрович

AU - Никифоров, Александр Иванович

AU - Уткин, Дмитрий Евгеньевич

AU - Хахулин, Семён Андреевич

AU - Фирсов, Дмитрий Дмитриевич

AU - Комков, Олег Сергеевич

N1 - Фотоотклик p-i-n-фотодиодов GeSiSn/Si, сопряженных с фотонными кристаллами с микрорезонаторами / В. А. Тимофеев, И. В. Скворцов, В. И. Машанов [и др.] // Известия вузов. Физика. – 2025. – Т. 68, № 6(811). – С. 85-94. – DOI 10.17223/00213411/68/6/11. – EDN SNZTZC. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 20-79-10092).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Были разработаны p - i - n -фотодиоды GeSiSn/Si, сопряженные с фотонно-кристаллическими структурами с массивом микрорезонаторов в виде суперъячеек (3×3) и (5×5). Методами численного моделирования исследованы электромагнитные характеристики микрорезонаторов в полупроводниковом волноводном слое. В спектре отражения периодического массива микрорезонаторов типа (3×3) наблюдаются множественные асимметричные резонансные особенности типа Фано, обусловленные возбуждением волноводных мод. Показано, что на основных резонансных частотах происходит локальное усиление электрического поля в центральной части микрорезонаторов. Рассчитаны коэффициенты интегральной интенсивности электрического поля в двумерной задаче рассеяния фотонно-кристаллической моды на микрорезонаторах типа (3×3) и (5×5). Показано, что в ближнем инфракрасном диапазоне происходит усиление на частотах, соответствующих собственным модам микрорезонатора, вплоть до 7 раз по сравнению с исходным фотонным кристаллом без микрорезонаторов. В спектре фототока для структуры с суперъячейкой (5×5) наблюдается узкая линия шириной 1 нм на длине волны 1.55 мкм, соответствующая возбуждению моды микрорезонатора. Также наблюдалось усиление сигнала фотолюминесценции по сравнению с исходной эпитаксиальной структурой, достигавшее для структур с суперъячейками (3×3) и (5×5) до 4 и до 8 раз соответственно.

AB - Были разработаны p - i - n -фотодиоды GeSiSn/Si, сопряженные с фотонно-кристаллическими структурами с массивом микрорезонаторов в виде суперъячеек (3×3) и (5×5). Методами численного моделирования исследованы электромагнитные характеристики микрорезонаторов в полупроводниковом волноводном слое. В спектре отражения периодического массива микрорезонаторов типа (3×3) наблюдаются множественные асимметричные резонансные особенности типа Фано, обусловленные возбуждением волноводных мод. Показано, что на основных резонансных частотах происходит локальное усиление электрического поля в центральной части микрорезонаторов. Рассчитаны коэффициенты интегральной интенсивности электрического поля в двумерной задаче рассеяния фотонно-кристаллической моды на микрорезонаторах типа (3×3) и (5×5). Показано, что в ближнем инфракрасном диапазоне происходит усиление на частотах, соответствующих собственным модам микрорезонатора, вплоть до 7 раз по сравнению с исходным фотонным кристаллом без микрорезонаторов. В спектре фототока для структуры с суперъячейкой (5×5) наблюдается узкая линия шириной 1 нм на длине волны 1.55 мкм, соответствующая возбуждению моды микрорезонатора. Также наблюдалось усиление сигнала фотолюминесценции по сравнению с исходной эпитаксиальной структурой, достигавшее для структур с суперъячейками (3×3) и (5×5) до 4 и до 8 раз соответственно.

KW - МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВАЯ ЭПИТАКСИЯ

KW - КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ

KW - ФОТОННЫЙ КРИСТАЛЛ

KW - МИКРОРЕЗОНАТОР

KW - ФОТОДИОД

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82591732

U2 - 10.17223/00213411/68/6/11

DO - 10.17223/00213411/68/6/11

M3 - статья

VL - 68

SP - 85

EP - 94

JO - Известия высших учебных заведений. Физика

JF - Известия высших учебных заведений. Физика

SN - 0021-3411

IS - 6 (811)

ER -