Abstract

Multiwall carbon nanotubes (MWNTs) were applied in a bulk layer to a pyroelectric film to increase the detector sensitivity nearly fourfold without a substantial penalty to the low-frequency response (4100Hz). In addition, the spectral sensitivity over the wavelength range from 600 to 1800nm was uniformly enhanced, with variations less than 1%. The results demonstrate the suitability of MWNTs as an efficient thermal absorber having low thermal mass.

© 2007 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
    [CrossRef]
  2. A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
    [CrossRef]
  3. J. H. Lehman, A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., M. Levy, and C. N. Pannell, Opt. Lett. 25, 1657 (2000).
    [CrossRef]
  4. J. H. Lehman, C. Engtrakul, T. Gennett, and A. C. Dillon, Appl. Opt. 44, 483 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. R. Saito, G. Dresselhaus, and M. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes (Imperial College Press, 1998).
    [CrossRef]
  6. A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
    [CrossRef]
  7. F. J. García-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 78, 4289 (1997).
    [CrossRef]
  8. J. H. Lehman, Appl. Opt. 36, 9117 (1997).
    [CrossRef]
  9. J. H. Lehman, NIST (Natl. Inst. Stand. Technol.) Spec. Publ. 250-253 (1999).
  10. E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids II (Academic, 1991).
  11. C. W. Bowers, R. B. Culver, W. A. Solberg, and I. L. Spain, Appl. Opt. 26, 4625 (1987).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. P. Muralt, Rep. Prog. Phys. 64, 1339 (2001).
    [CrossRef]
  13. K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
    [CrossRef]
  14. J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
    [CrossRef]

2006 (2)

K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
[CrossRef]

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

2003 (1)

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
[CrossRef]

2001 (1)

P. Muralt, Rep. Prog. Phys. 64, 1339 (2001).
[CrossRef]

2000 (1)

1998 (1)

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

1997 (2)

F. J. García-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 78, 4289 (1997).
[CrossRef]

J. H. Lehman, Appl. Opt. 36, 9117 (1997).
[CrossRef]

1987 (1)

Alleman, J. L.

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Bakhru, H.

A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
[CrossRef]

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Blackburn, J. L.

K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
[CrossRef]

Bowers, C. W.

Cargill, G. S.

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Cross, L. E.

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Culver, R. B.

Deshpande, R.

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

Dillon, A. C.

K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
[CrossRef]

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

J. H. Lehman, C. Engtrakul, T. Gennett, and A. C. Dillon, Appl. Opt. 44, 483 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Dresselhaus, G.

R. Saito, G. Dresselhaus, and M. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes (Imperial College Press, 1998).
[CrossRef]

Dresselhaus, M.

R. Saito, G. Dresselhaus, and M. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes (Imperial College Press, 1998).
[CrossRef]

Engtrakul, C.

García-Vidal, F. J.

F. J. García-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 78, 4289 (1997).
[CrossRef]

Gennett, T.

Gilbert, K. E. H.

K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
[CrossRef]

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Heben, M. J.

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Jones, K. M.

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Kumar, A.

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Lehman, J. H.

K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
[CrossRef]

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

J. H. Lehman, C. Engtrakul, T. Gennett, and A. C. Dillon, Appl. Opt. 44, 483 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

J. H. Lehman, A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., M. Levy, and C. N. Pannell, Opt. Lett. 25, 1657 (2000).
[CrossRef]

J. H. Lehman, Appl. Opt. 36, 9117 (1997).
[CrossRef]

J. H. Lehman, NIST (Natl. Inst. Stand. Technol.) Spec. Publ. 250-253 (1999).

Levy, M.

J. H. Lehman, A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., M. Levy, and C. N. Pannell, Opt. Lett. 25, 1657 (2000).
[CrossRef]

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Liu, R.

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Mahan, A. H.

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Muralt, P.

P. Muralt, Rep. Prog. Phys. 64, 1339 (2001).
[CrossRef]

Osgood, R. M.

A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
[CrossRef]

J. H. Lehman, A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., M. Levy, and C. N. Pannell, Opt. Lett. 25, 1657 (2000).
[CrossRef]

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

Palik, E. D.

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids II (Academic, 1991).

Pannell, C. N.

Parilla, P. A.

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Pendry, J. B.

F. J. García-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 78, 4289 (1997).
[CrossRef]

Pitarke, J. M.

F. J. García-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 78, 4289 (1997).
[CrossRef]

Radojevic, A. M.

A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
[CrossRef]

J. H. Lehman, A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., M. Levy, and C. N. Pannell, Opt. Lett. 25, 1657 (2000).
[CrossRef]

Rice, P.

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

Roy, N. A.

A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
[CrossRef]

Saito, R.

R. Saito, G. Dresselhaus, and M. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes (Imperial College Press, 1998).
[CrossRef]

Solberg, W. A.

Spain, I. L.

To, B.

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

Appl. Opt. (3)

Appl. Phys. Lett. (2)

K. E. H. Gilbert, A. C. Dillon, J. L. Blackburn, and J. H. Lehman, Appl. Phys. Lett. 88, 143122 (2006).
[CrossRef]

M. Levy, R. M. Osgood, Jr., R. Liu, L. E. Cross, G. S. Cargill III, A. Kumar, and H. Bakhru, Appl. Phys. Lett. 73, 2293 (1998).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

A. M. Radojevic, R. M. Osgood, Jr., N. A. Roy, and H. Bakhru, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 322 (2002).
[CrossRef]

Infrared Phys. Technol. (1)

J. H. Lehman, R. Deshpande, P. Rice, B. To, and A. C. Dillon, Infrared Phys. Technol. 47, 246 (2006).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

A. C. Dillon, A. H. Mahan, P. A. Parilla, J. L. Alleman, M. J. Heben, K. M. Jones, and K. E. H. Gilbert, Nano Lett. 3, 1425 (2003).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. Lett. (1)

F. J. García-Vidal, J. M. Pitarke, and J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 78, 4289 (1997).
[CrossRef]

Rep. Prog. Phys. (1)

P. Muralt, Rep. Prog. Phys. 64, 1339 (2001).
[CrossRef]

Other (3)

J. H. Lehman, NIST (Natl. Inst. Stand. Technol.) Spec. Publ. 250-253 (1999).

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids II (Academic, 1991).

R. Saito, G. Dresselhaus, and M. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes (Imperial College Press, 1998).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (2)

Fig. 1
Fig. 1

Spectral responsivity measurements of the CIS pyroelectric detector compared with and without MWNT coating. The MWNT-coated detector data is indicated by solid circles, the Ni-coated data by solid triangles.

Fig. 2
Fig. 2

Frequency-response measurements of CIS pyroelectric with and without MWNT coating.

Metrics