等离激元增强型探测器及其制作方法技术

技术编号:43885366 阅读:30 留言:0更新日期:2025-01-03 13:02
本发明专利技术公开了一种等离激元增强型探测器及其制作方法,等离激元增强型探测器包括:半导体基底,石墨烯层,金属颗粒阵列以及电极组;所述石墨烯层形成于所述半导体基底的表面且暴露出部分所述半导体基底;所述金属颗粒阵列形成于所述石墨烯层表面;所述电极组设置于所述半导体基底暴露出的表面,且部分延伸于所述金属颗粒阵列表面。本发明专利技术的等离激元增强型探测器,通过利用强耦合等离激元结合石墨烯层,完全释放金属纳米颗粒结构的等离激元共振性能,提升探测器的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于探测器及半导体器件,特别是关于一种等离激元增强型探测器及其制作方法


技术介绍

1、金属等离激元是入射电磁波与金属纳米颗粒表面或内部自由电子集体震荡产生的一种耦合共振模式,它能够增强光与物质相互作用。它是一种准粒子,电磁场能够局域在亚波长范围,导致亚波长范围内光能量增强。因此金属等离激元效应在非线性光学、表面增强拉曼及光电传感探测方面有广泛应用。金属等离激元可分为表面传播的表面等离激元共振与局域在金属纳米颗粒周围的局域表面激元共振。金属等离激元的共振特性与材料自由电子浓度、迁移率和载流子跃迁有关。金属是常见等离激元材料,如金、银、铝,涉及共振频率范围从近红外到紫外波长。局域表面等离激元不能自由传播,它们通常聚集在金属纳米颗粒周围,引起金属纳米颗粒耦合的共振电磁场与入射的光学场相比强烈增强。因此,在光电探测器中引入局域等离激元共振效应可提高光探测材料的光吸收效率,金属纳米颗粒的光散射增强效应也能增强探测材料的光转换效率,相关特性在leds和太阳能电池上已经展示广泛应用前景。另外,基于等离激元效应的光电探测器不仅可以使我们在突破光学衍射极限的情本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种等离激元增强型探测器,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述石墨烯层为单层石墨烯。

3.如权利要求1所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述电极组包括第一电极和第二电极,所述第一电极形成于所述半导体基底暴露出的表面,所述第二电极自所述半导体基底表面延伸于所述金属颗粒阵列表面。

4.如权利要求3所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极为插齿电极,所述第一电极具有第一插齿组,所述第二电极具有第二插齿组,所述第一插齿组与所述第二插齿组相互交错并相对配置,所述第二插齿组设置于所述金...

【技术特征摘要】

1.一种等离激元增强型探测器,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述石墨烯层为单层石墨烯。

3.如权利要求1所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述电极组包括第一电极和第二电极,所述第一电极形成于所述半导体基底暴露出的表面,所述第二电极自所述半导体基底表面延伸于所述金属颗粒阵列表面。

4.如权利要求3所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极为插齿电极,所述第一电极具有第一插齿组,所述第二电极具有第二插齿组,所述第一插齿组与所述第二插齿组相互交错并相对配置,所述第二插齿组设置于所述金属颗粒阵列表面,所述第二插齿组在垂直于其所在的半导体基底表面的方向上的投影完全落入所述石墨烯层内。

5.如权利要求3所述的等离激元增强型探测器,其特征在于,所述电极组与所述半导体基底之间形成肖特基接触;或,<...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄增立许蕾蕾葛啸天张珽
申请(专利权)人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
类型:发明
国别省市:

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