基于硼烯的可调多峰完美吸收体用于高性能近红外折射率传感
光学
2022-08-10 v1
摘要
硼烯作为一种新兴的二维单质材料,因其超高的比表面积和出色的表面灵敏度,在折射率传感中近期受到显著关注。然而,目前的研究主要集中于设计基于硼烯的单峰吸收传感器,其可靠性不如多峰传感器的性能。本文提出了具有多个近完美吸收峰的高性能硼烯折射率传感器。利用时域有限差分(FDTD)模拟优化超器件的几何参数,以在近红外(near-IR)波段获得强度分别为 99.72%、99.18% 和 98.13% 的三个强吸收峰。进一步计算表明,三个强峰的灵敏度达到每折射率单位 339.1 nm 偏移(nm/RIU)、410.1 nm/RIU 和 738.1 nm/RIU,其对应的品质因数(FOM)分别达到 15.41/RIU、14.65/RIU 和 10.85/RIU,展现出近红外折射率传感的巨大潜力。此外,通过调节硼烯的载流子密度可轻松调谐这三个吸收峰,这可通过施加不同的外部电偏压实现。这些结果可为多峰近红外动态集成光子器件的发展提供理论指导。
引用
@article{arxiv.2206.04758,
title = {Tunable Multi-Peak Perfect Absorbers Based on Borophene for High-Performance Near-Infrared Refractive Index Sensing},
author = {Ruda Jian and Shiwen Wu and Bo Zhao and Guoping Xiong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04758},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 4 figures