研究目的
研究石墨烯与混合介电纳米结构的完美近红外吸收以增强光电探测性能。
研究成果
该研究通过混合介质结构实现了石墨烯的完美近红外吸收，其吸收率较悬浮石墨烯提升了43倍。该机制基于与导模共振和法布里-珀罗效应的临界耦合，为高性能光电探测提供了无损耗设计方案。这一发现为硅光子学中紧凑型、超高响应度及超高速光电探测器开辟了道路。
研究不足
该研究属于理论性和数值性研究，所提出的混合介电纳米结构在实际制造和集成方面可能存在潜在挑战。吸收峰的带宽可能会限制某些应用中的操作灵活性。
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石墨烯与混合介质纳米结构的完美近红外吸收
DOI：10.1007/s10854-019-02549-6
期刊：Journal of Materials Science: Materials in Electronics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
在无需反射镜辅助的混合介质结构中，通过理论推导与数值模拟实现了石墨烯近红外完美波吸收。相较于垂直入射时的悬浮石墨烯层，其吸收率提升了43倍。该完美吸收机制基于硅条阵列引入的导模共振与氧化硅层的法布里-珀罗效应所形成的临界耦合。这种无损耗设计有望应用于实现光生载流子高效产生与快速传输的有源区域，为硅光子芯片上小尺寸、超高响应度及超高速光电探测开辟新途径。
作者：
Xiyuan Cao，Yijin Zhang，Ziyang Han，Wenfei Li，Guanyu Liu，Zhongying Xue，Yi Jin，Aimin Wu
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