Architectures plasmoniques améliorant les performances des photodétecteurs térahertz

Résumé Dans la photodétection térahertz (THz), l'interaction efficace entre la lumière et la matière est cruciale pour améliorer les propriétés des matériaux dans des états hors d'équilibre. Ce travail introduit une approche innovante utilisant des architectures plasmoniques en spirale pour contrôler efficacement le couplage d'inversion de symétrie, favorisant l'efficacité opérationnelle des effets de porteurs chauds induits par la lumière dans la bande THz. La conception stratégique des structures en spirale, axée sur la chiralité et la symétrie, permet la manipulation réussie d'un photocourant auto-entretenu, adaptant sa direction et son amplitude selon les besoins. Cette conception facilite l'amélioration des détecteurs THz en termes de sensibilité et de réactivité. De plus, l'intégration d'une métallisation asymétrique et de phosphore noir dans les détecteurs a atteint des performances notables, telles qu'une responsivité maximale de 70,2 V W −1 à 0,30 THz, un temps de réponse rapide inférieur à 6 µs, et une puissance équivalente au bruit inférieure à 1,95 × 10 −10 W Hz −1/2. En exploitant le potentiel des effets de porteurs chauds induits par la lumière et l'ingénierie avancée de la structure de bande, cette recherche offre une approche pragmatique pour le développement de photodétecteurs THz à haute efficacité, ouvrant de nouvelles voies pour des applications telles que la télédétection et l'imagerie rapide.