Simulational investigation of self-aligned bilayer linear grating enabling highly enhanced responsivity of MWIR InAs/GaSb type-II superlattice (T2SL) photodetector

响应度 偏振器 光电子学 材料科学 光电探测器 栅栏 光学 锑化镓 极化(电化学) 消光比 双层 红外线的 超晶格 波长 物理 生物 遗传学 双折射 物理化学 化学
作者
Minseok Lee,Zahyun Ku,Seungjin Jeong,Jehwan Hwang,Jung‐Hyun Lee,Junoh Kim,Sang‐Woo Kang,Augustine Urbas,Hagyoul Bae,Bongjoong Kim
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1038/s41598-024-52113-4
摘要

Abstract Linear gratings polarizers provide remarkable potential to customize the polarization properties and tailor device functionality via dimensional tuning of configurations. Here, we extensively investigate the polarization properties of single- and double-layer linear grating, mainly focusing on self-aligned bilayer linear grating (SABLG), serving as a wire grid polarizer in the mid-wavelength infrared (MWIR) region. Computational analyses revealed the polarization properties of SABLG, highlighting enhancement in TM transmission and reduction in TE transmission compared to single-layer linear gratings (SLG) due to optical cavity effects. As a result, the extinction ratio is enhanced by approximately 2724-fold in wavelength 3–6 μm. Furthermore, integrating the specially designed SABLG with an MWIR InAs/GaSb Type-II Superlattice (T2SL) photodetector yields a significantly enhanced spectral responsivity. The TM-spectral responsivity of SABLG is enhanced by around twofold than the bare device. The simulation methodology and analytical analysis presented herein provide a versatile route for designing optimized polarimetric structures integrated into infrared imaging devices, offering superior capabilities to resolve linear polarization signatures.
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