一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器制造技术

技术编号:25687645 阅读:69 留言:0更新日期:2020-09-18 21:00
本发明专利技术公开了一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器,结构由两个正交的T型石墨烯谐振器组成,T型谐振器实际是由偶极子谐振子与导电带组成的。石墨烯上集成了金属栅极,修改施加在栅极与衬底硅之间的电压即可调控石墨烯的电导率。当电磁波的极化为水平或者垂直方向,与极化方向水平的偶极谐振子作为明态直接被激发,与极化方向垂直的偶极谐振子作为暗态。两个谐振子之间的相消干涉导致电磁诱导透明窗口产生,该透明窗口工作频段可随石墨烯电调谐。由于两个谐振器相互正交且尺寸基本相同,因此对水平和垂直方向上极化的电磁波不敏感。该传感器可用于纳米物质的检测,在两个方向上实现每单位折射率4960纳米的灵敏度和高于11.4的品质因数。

【技术实现步骤摘要】
一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器
:本专利技术涉及新型可调谐偏振不敏感折射率传感器的设计方法,属于人工电磁超材料领域,涉及一种检测频段可调谐的电磁诱导透明现象,在实际应用中具有在水平和垂直极化方向上检测纳米物质的能力。
技术介绍
:电磁诱导透明超材料由于其高透射率以及对结构上侧空间折射率的敏感性使其在折射率传感器中具有很好的应用前景。然而大部分的电磁诱导透明由于其结构的特殊性是偏振敏感的,应用场景受到了限制。并且由于电磁超材料实际加工的不易,电磁诱导透明超材料结构固定后很难得到调整,因此其透明窗口的工作频段很难实现调谐。石墨烯是带隙半金属材料,其表明电导率可以通过电掺杂或者化学掺杂调整,通常改变其外部栅极电压即可实现对电导率的操纵。因此特殊的石墨烯结构是解决上述两个问题的有效手段,为实现工作频段可调谐的偏振不敏感的折射率传感器提供了一种新的设计方法。
技术实现思路
:专利技术目的:为了提供一种新的高效的纳米物质的检测方法,本专利技术提出一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器,通过改变石墨烯的费米能级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器,该方法结合了石墨烯的电可调性质和电磁诱导透明窗口的高透射率设计具有工作频段可调谐的新型折射率传感器。该传感器为单元晶胞结构,由两个正交T型石墨烯组成,石墨烯的下面集成了氟化钙与衬底硅。该结构可通过修改施加在石墨烯表面的栅极电压对工作频段实施调谐,可以通过结构上侧的折射率变化检测纳米分子。该结构对水平与垂直极化入射的电磁波不敏感。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器,该方法结合了石墨烯的电可调性质和电磁诱导透明窗口的高透射率设计具有工作频段可调谐的新型折射率传感器。该传感器为单元晶胞结构,由两个正交T型石墨烯组成,石墨烯的下面集成了氟化钙与衬底硅。该结构可通过修改施加在石墨烯表面的栅极电压对工作频段实施调谐,可以通过结构上侧的折射率变化检测纳米分子。该结构对水平与垂直极化入射的电磁波不敏感。


2.根据权利要求1所述的一种基于T型石墨烯耦合的新型偏振不敏感传感器,晶胞结构在x和y方向上的周期Px=Py=400nm。两个T型结构实际都由偶极子谐振子与导电条带组成,偶极子谐振子宽度w为50nm,长度为L1=158nm,L2=160nm。两个导电带尺寸相同,长为400nm,宽为20nm。介质氟化钙的厚度为300nm,衬底硅厚度为3um。


3.根据权利要求1所述的一种基于T型石墨烯耦合的新...

【专利技术属性】
技术研发人员:童胜君肖丙刚
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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