应变可调GeSn双异质结光电探测器

磁控连续调谐探测波长

通过磁致伸缩应力源连续调节GeSn吸收层的应变，从而在同一器件上实现短波红外探测波长的连续可调，为磁-力-电-光集成器件提供新途径。

张庆芳 · Qianyu, Chen · 张吉涛 · Wenxiang, Lu · 张培 · 秦自瑞 · 曹玲芝 · 韩根全

2023

参数信息

探测波长范围

2.32-2.69 μm

吸收层带隙可调范围

0.534-0.461 eV

施加的单轴拉伸应变范围

0-0.11 %

外部磁场调节范围

0-240 kA/m

技术优势

波长连续可调

不是切换几个固定波长，而是通过磁场大小连续改变应变，带隙和探测波长可以扫过整个区间，做光谱扫描或波长跟踪时无需机械部件。

单一芯片覆盖波段

同一个 GeSn 双异质结器件在磁控应变下完成 2.32–2.69 μm 全覆盖，免去多个不同组分探测器拼接或滤光片切换的成本和尺寸。

应用场景

• 短波红外光电探测：用单个芯片实现 2.3–2.7 μm 连续调谐探测，替代多探测器阵列。
• 光通信系统：探测波长可实时匹配信道，用于动态波分复用或可调接收。
• 磁光集成器件：磁场直接调控光响应，为磁-力-电-光一体化集成提供现成路径。
• 可调谐光电器件：磁控应变给出连续可调带隙，实现无机械运动部件的波长调谐。