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利用硅纳米柱阵列结构实现等离激元诱导热电子的近红外光探测

DOI：10.1088/1361-6528/aaf4a6 期刊：Nanotechnology 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 基于硅纳米柱阵列开发了一种等离激元诱导热电子光电探测器。该纳米结构通过反应离子刻蚀工艺制备，采用六方密堆积排列的单层自组装聚苯乙烯纳米球作为掩模。光吸收和热电子产生主要通过纳米柱侧壁金膜表面形成的表面等离激元极化激元增强。该器件的光响应覆盖1250-1600纳米两个通信波段，在1310纳米波长处达到2.5毫安/瓦的响应值。这种基于硅纳米柱的热电子红外探测器凭借其经济的大面积制备工艺，在硅基光子学器件集成方面具有重要应用潜力。
作者： Zhiqiang Yang，Kang Du，Heng Wang，Fanfan Lu，Yang Pang，Jie Wang，Xuetao Gan，Wending Zhang，Ting Mei，Soo Jin Chua
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于硅纳米柱阵列的低成本、大规模等离激元诱导热电子近红外光电探测器的发展。

研究成果

基于硅纳米柱的热电子红外探测器具有巨大潜力，可依托经济的大面积制备工艺实现硅光子学器件集成。该器件的光电响应覆盖1250-1600纳米两个通信波段，在1310纳米波长处的响应值为2.5毫安/瓦。

研究不足

所使用的纳米结构依赖于低通量、成本高昂且耗时的光刻工艺，如电子束光刻（EBL）和聚焦离子束（FIB），这可能会严重限制等离激元热电子光电子学作为消费产品发挥其全部潜力。

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