Der Terahertzbereich offenbart zahlreiche Anwendungen und erweckt dadurch großes Interesse. Viele Moleküle besitzen Absorptionslinien in diesem Frequenzbereich. Dies ermöglicht die klare Unterscheidung dieser, was für verschiedenste Anwendungen der Medizin oder Sicherheitstechnik höchst Interessant ist. Diese Arbeit zeigt die Herstellung eines Terahertzdetektors, welcher auf dem Prinzip der Intersubbandübergänge basiert. Die aktive Zone dieses Detektors wurde als Quantenkaskadenlaser designed und mittels Molekularstrahlepitaxie gewachsen.<br />Eine effiziente Art, Licht in die aktive Zone zu koppeln wird durch ein Metamaterial dargestellt. Dabei handelt es sich um eine strukturierte Schicht eines leitenden Materials, welche mit elektromagnetischen Wellen interagiert. Die Transmission durch ein Metamaterial zeigt die Form einer Lorentz-Resonanz, deren Resonanzfrequenz durch die physikalischen Abmessungen des Metamaterials eingestellt werden kann.<br />Die Arbeit zeigt, dass es möglich ist, ein Signal zu messen, ohne dass eine externe Spannungsquelle angeschlossen ist. Dies wird durch den asymmetrischen Design der aktiven Zone ermöglicht. Der Detektor ist auf eine Frequenz von 10 THz designed, wobei die Frequenz durch eine Variation des Metamaterials beliebig abgestimmt werden kann.<br />
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The terahertz regime is of great interest as there are numerous applications. Many molecules have strong vibrational and rotational absorption lines in this spectral region and are therefore perfectly distinguishable from each other, which enable various medical and safety applications. In this work the fabrication of a terahertz detector, which exploits intersubband transitions, is presented. The active region of the detector is designed as quantum cascade laser and grown by molecular beam epitaxy.<br />An efficient way of coupling light into the active region is to put a metamaterial on top of the device. This is a structured layer of conducting material, that interacts with electromagnetic waves. The transmission through a metamaterial has the characteristic of a Lorentzian resonance, whose resonance frequency can be designed by the physical size of the metamaterial. Therefore coupling light into the active region using a metamaterial is efficient and the resonant frequency can be designed towards an application.<br />The work shows that it is possible to measure photoresponse at zero bias voltage because of the asymmetric design of the active region. The detector is designed for 10 THz. A variation of the metamaterial leads to a shift of the frequency.
