Polarization sensitive photodectector based on GaAsN

Abstract

We propose and numerically simulate an optoelectronic compact circular polarimeter. It allows to electrically measure the degree of circular polarization and light intensity at room temperature for a wide range of incidence angles in a single shot. The device, being based on GaAsN, is easy to integrate into standard electronics and does not require bulky movable parts nor extra detectors. Its operation hinges mainly on two phenomena: the spin dependent capture of electrons and the hyperfine interaction between bound electrons and nuclei on Ga 2+ paramagnetic centers in GaAsN. The first phenomenon confers the device with sensitivity to the degree of circular polarization and the latter allows to discriminate the handedness of the incident light.

Polarimetría circular por medio de trampas paramagnéticas de Ga(II) en GaAsN: un acercamiento a través de Machine Learning

“…La fotoconductividad en una muestra de GaAsN con centros paramagnéticos de Ga(II) se puede calcular como [18]:…”

“…donde B es un campo magnético externo aplicado, e es la carga del electrón, µ e = 300 cm 2 Vs , µ lh = 50 cm 2 Vs y µ hh = 50 cm 2 Vs [18], son las movilidades de los electrones de la banda de conducción y de los huecos ligeros y pesados de la banda de valencia. El promedio cuántico estadístico de las poblaciones de electrones y huecos están dadas por n y p, respectivamente.…”

“…De manera experimental, se ha medido la intensidad fotoluminiscente (PL) en función de un campo magnético normal a una muestra de GaAsN [18]. Estas mediciones a distintos grados de polarización y de potencia de luz incidente sobre el material.…”