由等离子体诱导的不对称电场启动的自动驱动石墨烯光探测器阵列

科学领域:

• 塑制剂的使用方法
• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 间隙表面等离子体 (GSP) 模式通过增强纳米间隙内的光吸收来显著提高石墨烯光探测器 (GPD) 的性能.
• 现有的GPD通常缺乏针对特定红外应用的效率和可调性.

研究的目的:

• 设计和研究一个不对称的等离子体纳米结构阵列,以提高GPD性能.
• 探索非中心对称纳米结构对光物质相互作用和石墨烯热电子生成的影响.
• 为了实现紧和多频红外探测能力.

主要方法:

• 在平面石墨烯上制造一个不对称的等离子体纳米结构阵列 (条纹和三角形的尖端).
• 纳米结构的光学激发可诱导局部电场和不对称电场.
• 光探测器的波长和偏振依赖性,响应性和噪声等效功率的表征.

主要成果:

• 不对称的纳米结构产生了强烈的光物质相互作用和局部化场,导致加速的热电子生成.
• 制造的GPD显示了波长依赖的光响应,从0.8到1.6μm,有三个不同的最大值.
• 这些设备展示了极化依赖的检测,在1.4μm和零偏差下实现了约25mA/W的响应率和约0.44nW/Hz^1/2的NEP.

结论:

• 不对称的等离子体纳米结构为提高GPD性能提供了有效的策略.
• 拟议的GPD为紧的多频红外探测提供了一个有前途的平台.
• 这项工作为设计基于等离子体增强石墨烯的先进光电子设备开辟了新的途径.