石墨烯吸收率的宽带光捕获增强

摘要： 石墨烯的低光学吸收率限制了基于石墨烯的光电器件的量子效率。我们展示了一种在简单立方木堆光子晶体内部插入石墨烯的结构，该结构实现了吸收率的宽带增强。由于该结构中存在光谱范围宽且密集的共振模式（尤其是那些几乎平行于光子晶体与背景材料界面传播的模式），从而产生了显著的光捕获效应。我们证明其整体吸收率比独立裸露的单层石墨烯高出约10至17倍（带宽与中心频率比为0.3时），以及高出约5至11倍（带宽与中心频率比为1.33时）。三层单层石墨烯的分散式插入结构在带宽与中心频率比为0.3时实现了约70%的整体吸收率。