可調(diào)諧交叉領(lǐng)結(jié)形石墨烯陣列結(jié)構(gòu)等離子體折射率傳感器

編號：SBJS00699

篇名：可調(diào)諧交叉領(lǐng)結(jié)形石墨烯陣列結(jié)構(gòu)等離子體折射率傳感器

作者：肖功利 楊秀華 楊宏艷 竇婉瀅 徐俊林 韋清臣 李海鷗 張法碧 李琦 陳永和 傅濤 孫堂友

關(guān)鍵詞： 傳感器 交叉領(lǐng)結(jié)形石墨烯 時域有限差分法 折射率傳感器

機構(gòu)： 桂林電子科技大學(xué)廣西精密導(dǎo)航技術(shù)與應(yīng)用重點實驗室 桂林電子科技大學(xué)電子工程與自動化學(xué)院

摘要： 設(shè)計一種新穎的交叉領(lǐng)結(jié)形石墨烯陣列結(jié)構(gòu)等離子體折射率傳感器。利用石墨烯與電介質(zhì)交界面產(chǎn)生的表面等離子體效應(yīng),在中紅外波段獲得雙共振透射現(xiàn)象,結(jié)合石墨烯的電可調(diào)特性來實現(xiàn)透射譜的動態(tài)調(diào)制,采用時域有限差分法研究該結(jié)構(gòu)中石墨烯的化學(xué)勢、層數(shù)及幾何參數(shù)對雙共振透射現(xiàn)象的影響。結(jié)果表明:通過改變石墨烯的化學(xué)勢及層數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)共振位置的調(diào)諧;優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)后,該結(jié)構(gòu)具有較好的傳感性能和雙共振透射現(xiàn)象,2個共振谷的靈敏度分別高達(1280±24) nm/RIU和(2800±49) nm/RIU,品質(zhì)因數(shù)分別為17.1 RIU^-1和12.3 RIU^-1。研究結(jié)果為石墨烯等離子體生物傳感器的設(shè)計提供了理論依據(jù)。