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氮化铌纳米线光学特性 下载：58 浏览：433

吴洋 陈奇 徐睿莹 葛睿 张彪 陶旭 涂学凑 贾小氢 张蜡宝 康琳 吴培亨 《现代物理学报》 2018年1期

摘要:
氮化铌(NbN)纳米线是超导纳米线单光子探测器(SNSPD)常用的光敏材料，其光学性质是影响SNSPD性能的关键因素.本文结合实验数据和仿真结果，系统研究了多种NbN超导纳米线探测器器件结构的光学特性，表征了以下四种器件结构下的反射光谱以及透射光谱:1)双面热氧化硅衬底背面对光结构；2)双面SiN硅衬底背面对光结构；3)硅衬底上以金层+SiN缓冲层为反射镜的正面对光结构；4)以分布式布拉格反射镜(DBR)为衬底的正面对光结构.并在上述四种器件结构基础上，生长了不同厚度的NbN薄膜，观察不同厚度NbN薄膜的吸收效率.经分析，发现在不同器件结构下的最佳NbN厚度与光吸收率的关系如下:双面热氧化硅衬底上的NbN层在1606 nm处最大吸收率为91.7%，其余结构在最佳NbN厚度条件下吸收率都能达到99%以上.其中双面SiN的硅衬底结构中最大吸收率为99.3%， Au+SiN为99.8%， DBR为99.9%.最后，将DBR器件实测结果与仿真结果进行了差异性分析.这些结果对高效率SNSPD设计与研制具有指导意义.
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