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表面等离极化激元石墨烯光电探测器

介观与纳米尺度物理 2016-08-02 v1 材料科学

摘要

等离激元纳米颗粒与石墨烯的结合增强了基于石墨烯的光电探测器的响应度和光谱选择性。然而,诱导的电子-空穴对分离的金属-石墨烯结区面积很小,将光活性区域限制在亚微米尺度。在此,我们将石墨烯与等离激元光栅耦合,并利用产生的表面等离极化激元将收集的光子传递到金属-石墨烯-金属光电探测器的结区。这导致响应度增强400%,光活性长度增加1000%,同时具有可调的光谱选择性。表面等离极化激元与入射波之间的干涉引入了新功能,例如来自接触边缘的光通量吸引或排斥,使得能够定制光电探测器的光谱响应。该架构也可用于具有直接电读出的表面等离激元生物传感,从而免除了复杂光学器件的需要。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.06721,
  title  = {Surface plasmon polariton graphene photodetectors},
  author = {T. J. Echtermeyer and S. Milana and U. Sassi and A. Eiden and M. Wu and E. Lidorikis and A. C. Ferrari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.06721},
  year   = {2016}
}