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公开(公告)号：CN111293188B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202010126506.2
申请日：2020-02-28
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/0304 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开一种集成式高消光比红外圆偏振探测器及设计方法，其结构包括金属反射层，下电极层，量子阱层，上电极层，二维手性超材料层。在某一旋光入射下，超材料层与量子阱层界面形成表面等离激元，主要的电场方向与量子阱的吸收方向相重合，从而增强量子阱的吸收。而在另一旋光入射下，大部分光功率被反射，不能有效激发表面等离激元，量子阱的吸收非常低，从而实现了红外圆偏振高消光比的探测能力。
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公开(公告)号：CN112242456B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202010965512.7
申请日：2020-09-15
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/0232 , H01Q1/22
Abstract: 本发明公开了一种基于光学微带天线非对称集成的二维材料探测器，其结构包括金属反射面、介质间隔层、二维活性材料层，以及顶层源电极和金属栅条集成的漏电极。金属‑二维活性光敏材料‑金属光探测结构的自驱动响应来自二维材料与金属接触之间的肖特基结，光学微带天线的非对称集成打破对称性，通过光学微带天线的高效耦合与光场局域实现二维材料接触结区光吸收大幅增强，同时延长接触结的边界，而在另一电极处的二维材料的光吸收受到距离很近的金属底面的抑制，两个电极附近的光响应对比度高达一百多倍。在泛光照射下，光学微带天线集成二维材料的响应率比传统金属光栅集成二维材料的响应率高出一个数量级以上。
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公开(公告)号：CN116263517A
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202111514743.7
申请日：2021-12-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种从可见到中红外可调谐的超窄带吸收器，其结构包括衬底、底部布拉格反射层、谐振腔层、下电极、介电间隔层、上电极、可互相静电栅控的石墨烯双层结构及顶部布拉格反射层。该吸收器基于法布里‑珀罗腔共振，在底部和顶部布拉格反射层之间的谐振腔层内形成共振模式。该共振模式的辐射损耗速率主要由布拉格反射层的构成组分、周期数以及石墨烯的费米能级共同决定，而吸收损耗速率由石墨烯的费米能级决定。共振模式的带宽由辐射损耗速率和吸收损耗速率的大小共同决定。通过构建组分以及周期数合适的布拉格反射层、调控石墨烯的费米能级，使系统达到临界耦合，可以实现从可见到中红外可调谐的超窄带完美吸收。
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公开(公告)号：CN111293188A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010126506.2
申请日：2020-02-28
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/0304 , H01L31/0352
Abstract: 本发明公开一种集成式高消光比红外圆偏振探测器及设计方法，其结构包括金属反射层，下电极层，量子阱层，上电极层，二维手性超材料层。在某一旋光入射下，超材料层与量子阱层界面形成表面等离激元，主要的电场方向与量子阱的吸收方向相重合，从而增强量子阱的吸收。而在另一旋光入射下，大部分光功率被反射，不能有效激发表面等离激元，量子阱的吸收非常低，从而实现了红外圆偏振高消光比的探测能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111190245A
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN202010126419.7
申请日：2020-02-28
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种实现外延材料深亚波长光子模式体积的平面漏斗微腔，其结构包括金属反射薄膜层、外延材料层、平面漏斗形天线层。在平面光入射下，两层金属表面的等离激元模式耦合在一起，形成等离激元波导模式，在上、下金属之间的外延材料层中传播，基于微腔共振模式以及金属尖端效应获得尖端之下的外延材料中形成深亚波长尺度的局域强光场。利用外延材料的去衬底技术能够实现外延材料与该平面漏斗形等离激元微腔的完美集成，通过刻蚀形成物理反射界面，使体系逼近临界耦合状态，能够大幅局域光子模式耦合效率。该微腔结构有助于实现深亚波长尺度的局域光子模式及局域强光场。
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公开(公告)号：CN111190245B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202010126419.7
申请日：2020-02-28
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种实现外延材料深亚波长光子模式体积的平面漏斗微腔，其结构包括金属反射薄膜层、外延材料层、平面漏斗形天线层。在平面光入射下，两层金属表面的等离激元模式耦合在一起，形成等离激元波导模式，在上、下金属之间的外延材料层中传播，基于微腔共振模式以及金属尖端效应获得尖端之下的外延材料中形成深亚波长尺度的局域强光场。利用外延材料的去衬底技术能够实现外延材料与该平面漏斗形等离激元微腔的完美集成，通过刻蚀形成物理反射界面，使体系逼近临界耦合状态，能够大幅局域光子模式耦合效率。该微腔结构有助于实现深亚波长尺度的局域光子模式及局域强光场。
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公开(公告)号：CN112504459A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011290329.8
申请日：2020-11-18
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: G01J4/00
Abstract: 本发明公开了一种各向异性等离激元谐振腔石墨烯偏振探测器及设计方法，其结构包括衬底材料层、金属反射层、介电间隔层、石墨烯层及金属条栅层。该偏振探测器基于等离激元谐振腔结构，在顶部和底部金属表面之间形成等离激元波导模式，谐振腔的腔长有顶层金属边界定义，当波长与腔长满足干涉相长条件时，模式达到共振状态，实现深亚波长尺度的局域强光场。由于金属条结构的各向异性，该模式只能被偏振方向垂直于金属条栅的入射光激发，可提升石墨烯光吸收和光响应；而偏振方向平行于金属条栅的入射光绝大部分被反射，无法有效激发石墨烯的吸收和光响应，从而实现高偏振消光比以及所选偏振状态的光响应增强。
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公开(公告)号：CN112242456A
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN202010965512.7
申请日：2020-09-15
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01L31/101 , H01L31/0232 , H01Q1/22
Abstract: 本发明公开了一种基于光学微带天线非对称集成的二维材料探测器，其结构包括金属反射面、介质间隔层、二维活性材料层，以及顶层源电极和金属栅条集成的漏电极。金属‑二维活性光敏材料‑金属光探测结构的自驱动响应来自二维材料与金属接触之间的肖特基结，光学微带天线的非对称集成打破对称性，通过光学微带天线的高效耦合与光场局域实现二维材料接触结区光吸收大幅增强，同时延长接触结的边界，而在另一电极处的二维材料的光吸收受到距离很近的金属底面的抑制，两个电极附近的光响应对比度高达一百多倍。在泛光照射下，光学微带天线集成二维材料的响应率比传统金属光栅集成二维材料的响应率高出一个数量级以上。
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公开(公告)号：CN211979245U
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202020223008.5
申请日：2020-02-28
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本专利公开了一种实现外延材料深亚波长光子模式体积的平面漏斗微腔，其结构包括金属反射薄膜层、外延材料层、平面漏斗形天线层。在平面光入射下，两层金属表面的等离激元模式耦合在一起，形成等离激元波导模式，在上、下金属之间的外延材料层中传播，基于微腔共振模式以及金属尖端效应获得尖端之下的外延材料中形成深亚波长尺度的局域强光场。利用外延材料的去衬底技术能够实现外延材料与该平面漏斗形等离激元微腔的完美集成，通过刻蚀形成物理反射界面，使体系逼近临界耦合状态，能够大幅局域光子模式耦合效率。该微腔结构有助于实现深亚波长尺度的局域光子模式及局域强光场。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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