Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented ...

University of Victoria

Basse temp&eacute;rature (LT) cultiv&eacute;e GaAs a un temps de r&eacute;ponse du transporteur pratiquement qui rend favorable pour la commutation de t&eacute;rahertz photoconducteurs (PC). Cependant, ceci est obtenu au prix de mobilit&eacute; plus faible et une conductivit&eacute; thermique inf&eacute;rieure &agrave; GaAs. Nous d&eacute;montrons transporteur pratiquement balayage-out et toute ordonnance d&#39;une sensibilit&eacute; plus &eacute;lev&eacute;e dans la d&eacute;tection d&#39;un commutateur de PC &agrave; base de GaAs grandeur en utilisant une structure nanoplasmonic. Par rapport &agrave; un commutateur de GaAs PC classique, nous observons 40 fois la r&eacute;ponse cr&ecirc;te-&agrave;-cr&ecirc;te de la structure nanoplasmonic sur GaAs. La r&eacute;ponse est double que commerciale, antireflet enduit commutateur PC LT-GaAs.

Nanoplasmonic Terahertz photoconducteurs allumez GaAs.

Niedrig-Temperatur (LT) gewachsen GaAs hat eine Subpicosecond-Tr&auml;ger-Reaktionszeit, die g&uuml;nstig f&uuml;r die Terahertz photoleitende (PC)-switching erm&ouml;glicht. Dies ist jedoch zum Preis von geringere Mobilit&auml;t und geringere W&auml;rmeleitf&auml;higkeit als GaAs ermittelt. Hier zeigen wir Subpicosecond Tr&auml;ger-Schwung-Out und &uuml;ber eine Ordnung der Gr&ouml;&szlig;enordnung h&ouml;here Empfindlichkeit bei der Erkennung von einem Schalter GaAs-basierten PC mittels einer Nanoplasmonic-Struktur. Im Vergleich zu einem konventionellen GaAs PC-Umschalter beobachten wir 40mal die Spitze-Spitze-Antwort aus der Nanoplasmonic-Struktur auf GaAs. Die Antwort ist doppelt so hoch, dass ein kommerzieller Antireflection LT-GaAs PC-Switch beschichtet.

Nanoplasmonic Terahertz photoleitende Schalter auf GaAs.

&#x4F4E;&#x6E29;&#x5EA6; (LT) &#x751F;&#x957F;&#x7837;&#x5316;&#x9553;&#x5DF2;&#x4F7F;&#x5B83;&#x6210;&#x4E3A;&#x6709;&#x5229;&#x7684;&#x592A;&#x8D6B;&#x5179;&#x5149;&#x5BFC; &#xFF08;PC&#xFF09; &#x5207;&#x6362;&#x4E9A;&#x76AE;&#x79D2;&#x627F;&#x8FD0;&#x4EBA;&#x54CD;&#x5E94;&#x65F6;&#x95F4;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x88AB;&#x83B7;&#x5F97;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x6D41;&#x52A8;&#x6027;&#x548C;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x70ED;&#x5BFC;&#x7387;&#x6BD4;&#x7837;&#x5316;&#x9553;&#x7684;&#x4EF7;&#x4F4D;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528; nanoplasmonic &#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x6F14;&#x793A;&#x4E9A;&#x76AE;&#x79D2;&#x627F;&#x8FD0;&#x4EBA;&#x626B;&#x51FA;&#x53CA;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x7684;&#x89C4;&#x6A21;&#x5728;&#x4ECE;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7837;&#x5316;&#x9553;&#x7684; PC &#x5F00;&#x5173;&#x68C0;&#x6D4B;&#x7684;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x66F4;&#x9AD8;&#x7684;&#x547D;&#x4EE4;&#x3002;&#x4E0E;&#x5E38;&#x89C4;&#x7684;&#x7837;&#x5316;&#x9553; PC &#x5F00;&#x5173;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230; 40 &#x500D; gaas nanoplasmonic &#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x5CF0;&#x503C;&#x4E0E;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;&#x54CD;&#x5E94;&#x662F;&#x5546;&#x4E1A;&#x7684;&#x51CF;&#x53CD;&#x5C04;&#x6D82;&#x5C42; LT GaAs PC &#x5F00;&#x5173;&#x7684;&#x4E24;&#x500D;&#x3002;

Nanoplasmonic &#x592A;&#x8D6B;&#x5179; gaas &#x5149;&#x7535;&#x5BFC;&#x5F00;&#x5173;&#x3002;

Low-temperature (LT) grown GaAs has a subpicosecond carrier response time that makes it favorable for terahertz photoconductive (PC) switching. However, this is obtained at the price of lower mobility and lower thermal conductivity than GaAs. Here we demonstrate subpicosecond carrier sweep-out and over an order of magnitude higher sensitivity in detection from a GaAs-based PC switch by using a nanoplasmonic structure. As compared to a conventional GaAs PC switch, we observe 40 times the peak-to-peak response from the nanoplasmonic structure on GaAs. The response is double that of a commercial, antireflection coated LT-GaAs PC switch.

Nanoplasmonic Terahertz Photoconductive Switch on GaAs.

Bassa temperatura (LT) cresciuta GaAs ha un tempo di risposta del vettore di subpicosecond che lo rende favorevole per la commutazione di terahertz fotoconduttivo (PC). Tuttavia, questo &egrave; ottenuto al prezzo di mobilit&agrave; bassa e bassa conducibilit&agrave; termica di GaAs. Qui dimostriamo vettore subpicosecond sweep-fuori e sopra un ordine di sensibilit&agrave; superiore grandezza nella rilevazione da un interruttore PC basati su GaAs utilizzando una struttura nanoplasmonic. Rispetto ad un convenzionale GaAs PC switch, osserviamo 40 volte la risposta di picco-picco dalla struttura nanoplasmonic su GaAs. La risposta &egrave; doppia che di una commerciale, antiriflesso rivestito LT-GaAs PC switch.

Nanoplasmonic Terahertz fotoconduttivo interruttore su GaAs.

&#x4F4E;&#x6E29;&#x6210;&#x9577; GaAs (LT) &#x304C;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x6709;&#x5229;&#x306A;&#x30C6;&#x30E9;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x5149;&#x4F1D;&#x5C0E; (PC) &#x30B9;&#x30A4;&#x30C3;&#x30C1;&#x30F3;&#x30B0;&#x7528;&#x30B5;&#x30D6;&#x30D4;&#x30B3;&#x79D2;&#x30AD;&#x30E3;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x6642;&#x9593;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3088;&#x308A;&#x4F4E;&#x3044;&#x30E2;&#x30D3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x3068; GaAs &#x306E;&#x4F4E;&#x71B1;&#x4F1D;&#x5C0E;&#x6027;&#x306E;&#x4FA1;&#x683C;&#x3067;&#x53D6;&#x5F97;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067; nanoplasmonic &#x69CB;&#x9020;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30B5;&#x30D6;&#x30D4;&#x30B3;&#x79D2;&#x30AD;&#x30E3;&#x30EA;&#x30A2;&#x6383;&#x304D;&#x51FA;&#x3057;&#x3068;&#x6CE8;&#x6587; GaAs &#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E; PC &#x306E;&#x30B9;&#x30A4;&#x30C3;&#x30C1;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;&#x306E;&#x30DE;&#x30B0;&#x30CB;&#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30C9;&#x3088;&#x308A;&#x9AD8;&#x3044;&#x611F;&#x5EA6;&#x306E;&#x4E0A;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5F93;&#x6765;&#x306E; GaAs PC &#x30B9;&#x30A4;&#x30C3;&#x30C1;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x3066;&#x3001;40 &#x56DE; gaas nanoplasmonic &#x69CB;&#x9020;&#x304B;&#x3089;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;-&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306F;&#x3001;&#x4E8C;&#x91CD;&#x306E;&#x5546;&#x696D;&#x3001;LT GaAs PC &#x30B9;&#x30A4;&#x30C3;&#x30C1;&#x53CD;&#x5C04;&#x9632;&#x6B62;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x3067;&#x3059;&#x3002;

Nanoplasmonic &#x30C6;&#x30E9;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x5149;&#x4F1D;&#x5C0E;&#x30B9;&#x30A4;&#x30C3;&#x30C1; GaAs &#x4E0A;&#x3002;

&#xB0AE;&#xC740;-&#xC628;&#xB3C4; (LT) &#xC131;&#xC7A5; GaAs photoconductive (PC) &#xACE0;&#xC8FC;&#xD30C; &#xC2A4;&#xC704;&#xCE6D;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD638;&#xC758; &#xBCA0;&#xD478;&#xB294; &#xAC8C; subpicosecond &#xCE90;&#xB9AC;&#xC5B4; &#xC751;&#xB2F5; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC744; &#xAC16;&#xB294;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;,&#xC774; &#xB354; &#xB0AE;&#xC740; &#xC131;&#xACFC; GaAs &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB0AE;&#xC740; &#xC5F4; &#xC804;&#xB3C4;&#xC131;&#xC758; &#xAC00;&#xACA9;&#xC5D0; &#xC5BB;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; nanoplasmonic &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; subpicosecond &#xCE90;&#xB9AC;&#xC5B4; &#xC2A4;&#xC715; &#xC544;&#xC6C3; &#xBC0F; GaAs &#xAE30;&#xBC18; PC &#xC2A4;&#xC704;&#xCE58;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC80;&#xCD9C;&#xC5D0; &#xAC15;&#xB3C4; &#xB192;&#xC740; &#xAC10;&#xB3C4;&#xC758; &#xC21C;&#xC11C;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAE30;&#xC874;&#xC758; GaAs PC &#xC2A4;&#xC704;&#xCE58;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; 40 &#xBC30; Gaas&#xC758; nanoplasmonic &#xAD6C;&#xC870;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD53C;&#xD06C; &#xB300; &#xD53C;&#xD06C; &#xC751;&#xB2F5;&#xC744; &#xAD00;&#xCC30;. &#xC751;&#xB2F5;&#xC740; &#xC774;&#xC911;&#xC758; &#xC0C1;&#xC5C5;, &#xBC18;&#xC0AC; &#xCF54;&#xD305; LT GaAs PC &#xC2A4;&#xC704;&#xCE58;.

Nanoplasmonic &#xACE0;&#xC8FC;&#xD30C; Gaas&#xC5D0; Photoconductive &#xC2A4;&#xC704;&#xCE58;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Baja temperatura (LT) crecido GaAs tiene un tiempo de respuesta de portador de subpicosecond que resulta favorable para terahertz fotoconductora (PC) de la conmutaci&oacute;n. Sin embargo, esto se consigue al precio de menor movilidad y baja conductividad t&eacute;rmica de GaAs. Aqu&iacute; demostramos portador de subpicosecond salida de barrido y sobre un pedido de mayor sensibilidad de magnitud en la detecci&oacute;n de un interruptor de PC basado en GaAs utilizando una estructura de nanoplasmonic. En comparaci&oacute;n con un interruptor convencional de PC de GaAs, observamos 40 veces la respuesta de pico a pico de la estructura nanoplasmonic en GaAs. La respuesta es que de un comercial, antireflejos cubri&oacute; el interruptor de LT-GaAs PC doble.

Nanoplasmonic Terahertz fotoconductora encender GaAs.

We use plasmon enhancement to achieve terahertz (THz) photoconductive switches that combine the benefits of low-temperature grown GaAs with mature 1.5 μm femtosecond lasers operating below the bandgap. These below bandgap plasmon-enhanced photoconductive receivers and sources significantly outperform commercial devices based on InGaAs, both in terms of bandwidth and power, even though they operate well below saturation. This paves the way for high-performance low-cost portable systems to enable emerging THz applications in spectroscopy, security, medical imaging, and communication. 

Thomas Tiedje

Department of Electrical and Computer Engineering

University of Victoria

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg₃N₂ and Zn₃N₂ Thin Films

Thomas Tiedje

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University of Victoria

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

Department of Electrical and Computer Engineering

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg₃N₂ and Zn₃N₂ Thin Films