可调谐交叉领结形石墨烯阵列结构等离子体折射率传感器

编号：SBJS00699

篇名：可调谐交叉领结形石墨烯阵列结构等离子体折射率传感器

作者：肖功利 杨秀华 杨宏艳 窦婉滢 徐俊林 韦清臣 李海鸥 张法碧 李琦 陈永和 傅涛 孙堂友

关键词： 传感器 交叉领结形石墨烯 时域有限差分法 折射率传感器

机构： 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院

摘要： 设计一种新颖的交叉领结形石墨烯阵列结构等离子体折射率传感器。利用石墨烯与电介质交界面产生的表面等离子体效应,在中红外波段获得双共振透射现象,结合石墨烯的电可调特性来实现透射谱的动态调制,采用时域有限差分法研究该结构中石墨烯的化学势、层数及几何参数对双共振透射现象的影响。结果表明:通过改变石墨烯的化学势及层数能够实现共振位置的调谐;优化结构参数后,该结构具有较好的传感性能和双共振透射现象,2个共振谷的灵敏度分别高达(1280±24) nm/RIU和(2800±49) nm/RIU,品质因数分别为17.1 RIU^-1和12.3 RIU^-1。研究结果为石墨烯等离子体生物传感器的设计提供了理论依据。