硫属元素超掺杂硅中的中红外与远红外局域表面等离激元共振
材料科学
2022-10-10 v1 光学
摘要
红外区域的等离激元传感利用分子振动指纹与等离激元共振的直接相互作用，创造出优于传统光谱学的表面增强传感平台。然而，用于等离激元共振的标准贵金属存在高辐射损耗以及制备挑战，例如将光谱共振位置调谐至中远红外区域，以及与现有互补金属氧化物半导体（CMOS）制造平台的兼容性问题。在此，我们展示了在已知深能级杂质碲超掺杂的薄硅膜中出现中红外局域表面等离激元共振（LSPR）。我们表明，通过在 Te 超掺杂硅芯片中制备微米尺寸天线的二维阵列，中红外 LSPR 可进一步增强并光谱扩展至远红外范围。由于 Te 超掺杂硅也可用作红外光电探测器，我们相信我们的结果将开辟等离激元传感器与单芯片 CMOS 平台直接集成的途径，极大推进高性能等离激元传感系统大规模制造的可能性。
引用
@article{arxiv.2210.03373,
title = {Mid- and far-infrared localized surface plasmon resonances in chalcogen-hyperdoped silicon},
author = {Mao Wang and Ye Yu and Slawomir Prucnal and Yonder Berencén and Mohd Saif Shaikh and Lars Rebohle and Muhammad Bilal Khan and Vitaly Zviagin and René Hübner and Alexej Pashkin and Artur Erbe and Yordan M. Georgiev and Marius Grundmann and Manfred Helm and Robert Kirchner and Shengqiang Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.03373},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 5 figures