بهینه‌سازی آشکارساز تراهرتز مبتنی بر گرافن با استفاده از افزایش جذب

آشکارسازهای نوری ساختارهایی هستند که نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند و یکی از بخش‌های مهم مدارات مجتمع نوری هستند. آشکار سازی طیف فرکانسی تراهرتز تا مادون قرمز، کاربردهای فراوانی در ارتباطات، علوم فضایی، علوم پزشکی برای اسکن اندام های مختلف  بدن، و کاربردهای امنیتی در گیت‌ها و ... دارد.  در این  مقاله یک آشکارساز تراهرتز مبتنی بر گرافن با استفاده از افزایش ضریب جذب طراحی و شبیه‌سازی شده است. آشکار ساز مورد مطالعه، دارای محدوده فرکانس آشکار سازی 3/0 تا 3 تراهرتز می باشد. شبیه سازی هایی با حالت های مختلف ( بدون لایه های گرافن و با حضور لایه های گرافن) انجام شده تا تاثیر قرار دادن لایه گرافن نشان داده شود. در ساختار نهایی با بکار بردن لایه های گرافن میزان جذب آشکار ساز افزایش داده شده است. نتایج تحلیل نوری ساختار جهت استفاده در شبیه‌سازی الکتریکی در بخش device نرم‌افزار لومریکال، انجام شده است.

absorption improvement of graphene-based terahertz detector

optical detectors are structures that convert light into electronic signals and are one of the important parts of optical integrated circuits. recently, graphene has attracted the attention of researchers as a two-dimensional material with optical and electronic properties suitable for use in detectors, which covers the frequency spectrum from terahertz to infrared, and many applications in communication, space science, people scanning, and packaging. in this research, a terahertz detector based on graphene is designed and simulated and has been tried to increase of the absorption coefficient. by appling graphene to improving the optical absorption in the frequency range of 0. 3 to 3 terahertz, and subsequently the results obtained from the optical analysis to achieve the electrical results of the simulation of the optical detector in the device section of lumerical software, have been applied.