集成于氮化硅波导上的碳纳米墙用于光热电近红外探测

《Physical Review Applied》：Carbon nanowalls integrated on silicon nitride waveguide for photothermoelectric near-infrared detection

　　

本文介绍了一种基于硅氮化物（SiNx）波导上集成碳纳米墙（CNWs）的微结构制造技术。文章详细描述了逐步的制造工艺流程，包括化学机械抛光、沉积钼接触层、相对于SiNx选择性刻蚀上层SiOx缓冲层，以及通过等离子体增强化学气相沉积生长CNWs。研究了这些结构在C波段、波长约为1.55 μm处的光电响应特性。结果表明，该结构对激光辐射的主要响应机制为塞贝克效应，在CNWs不发生热退化的条件下，可实现最大灵敏度为0.037 V/W。此外，这些结构的幅频响应与截止频率为13.4 kHz的四阶巴特沃斯滤波器一致。利用焦耳热辅助增强技术可使输出信号幅度提高21.4倍，但同时也会降低带宽。这些发现突显了CNWs在集成光子学近红外辐射探测领域的应用前景。