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公开(公告)号：CN117647313A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311614211.X
申请日：2023-11-29
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明涉及痕量分子检测技术领域，具体涉及一种光电探测及传感一体化的数字超表面红外光谱芯片及制备方法。包括自下而上依次设置的衬底、金属反射层、金属纳米颗粒层、热释电光敏层和数字超表面结构层；所述数字超表面结构层在器件的横切方向上呈像素阵列组成的离散化图形，数字超表面结构层能够在预设光波照射下激发表面等离激元共振，将光场能量局域在目标分子和热释电光敏层内，以提高红外光谱芯片的响应度及传感灵敏度；且通过预设算法设计数字超表面结构层的离散化图形的数组编码，以增强预设空间位置处的电场强度。具有响应度高、传感灵敏度高、信噪比高的优点。
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公开(公告)号：CN108254353A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201711475754.2
申请日：2017-12-29
Applicant: 重庆大学
CPC classification number: G01N21/658 , G01N21/35
Abstract: 一种石墨烯金属共形纳米探针增强拉曼红外双光谱器件，包括衬底、金属纳米探针、电介质层、石墨烯纳米探针、源极及漏极。金属纳米探针与石墨烯纳米探针具有相同的形状。同时将金属纳米探针作为栅极，与石墨烯纳米探针之间夹着电介质层以形成类似于平行板电容结构。通过在金属纳米探针和石墨烯纳米探针直接施加外界电压可以调节石墨烯的费米能级。在可见光波段激光照射下，激发金属纳米探针的局域表面等离激元，可以增强痕量分子的拉曼散射信号，同时在红外光波照射下，激发石墨烯纳米探针的局域表面等离激元，可以在宽波段范围内动态增强痕量分子的红外吸收光谱信号。本发明具有增强波段可被外电场调谐，探测灵敏度高，探测物质种类范围广，稳定性好等优点。
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公开(公告)号：CN117637866A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311614208.8
申请日：2023-11-29
Applicant: 重庆大学
IPC: H01L31/0216 , H01L31/0236 , H01L31/0232 , H01L31/107 , H01L31/18 , H01L27/144
Abstract: 本发明涉及光电探测技术领域，具体涉及一种抗辐照硅基单光子探测器面阵及制备方法，包括单光子探测阵列芯片、镀于单光子探测阵列芯片上表面的钝化层以及形成于钝化层上表面的微纳结构阵列；所述钝化层包括SiO2薄膜和位于SiO2薄膜上方的Si3N4薄膜；所述微纳结构阵列为Si3N4薄膜通过刻蚀工艺得到。还公开了上述抗辐照硅基单光子探测器的制备方法。通过将微纳结构阵列与单光子探测器阵列进行纵向集成，减小活性层表面缺陷态密度，在宽波段范围内增强光学透过率，以此提高单光子探测器光电探测性能和抗辐照水平。具有光学透过率高、光电探测性能高和抗辐照性能高等优点，可用于激光雷达、量子信息、荧光测量等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108254353B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201711475754.2
申请日：2017-12-29
Applicant: 重庆大学
Abstract: 一种石墨烯金属共形纳米探针增强拉曼红外双光谱器件，包括衬底、金属纳米探针、电介质层、石墨烯纳米探针、源极及漏极。金属纳米探针与石墨烯纳米探针具有相同的形状。同时将金属纳米探针作为栅极，与石墨烯纳米探针之间夹着电介质层以形成类似于平行板电容结构。通过在金属纳米探针和石墨烯纳米探针直接施加外界电压可以调节石墨烯的费米能级。在可见光波段激光照射下，激发金属纳米探针的局域表面等离激元，可以增强痕量分子的拉曼散射信号，同时在红外光波照射下，激发石墨烯纳米探针的局域表面等离激元，可以在宽波段范围内动态增强痕量分子的红外吸收光谱信号。本发明具有增强波段可被外电场调谐，探测灵敏度高，探测物质种类范围广，稳定性好等优点。
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公开(公告)号：CN117606619A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311637137.3
申请日：2023-12-01
Applicant: 重庆大学
Abstract: 一种基于可调谐表面等离激元的增强探测一体化红外光谱芯片，自上而下依次为源极及漏级、石墨烯/氮化硼异质结、纳米间隙层、介质超表面、电介质层、红外探测器、衬底。其中，介质超表面与石墨烯/氮化硼异质结之间具有纳米间隙层，介质超表面作为栅极，石墨烯/氮化硼异质结表面蒸镀源极及漏级，形成可调谐表面等离激元波导谐振器。红外探测器通过电介质层与可调谐表面等离激元波导谐振器纵向集成，用于红外光谱信号探测。在红外光波照射下，激发低损耗的表面等离激元模式，通过外电场调控谐振峰实现宽波段波长扫描，按时间序列依次获得红外光谱信号，通过处理可获得分子的红外光谱吸收信号，最终实现“光谱增强”与“光谱探测”一体化红外光谱芯片。本发明具有灵敏度高，探测物质种类范围广，体积小，集成度高等优点。
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公开(公告)号：CN117606618A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311614210.5
申请日：2023-11-29
Applicant: 重庆大学
IPC: G01J3/28 , G06T3/4053 , G06N3/126 , G01J3/26 , G01N21/35
Abstract: 本发明涉及红外光谱成像技术领域，具体涉及一种基于可调谐像素化超表面增强的红外光谱成像系统及制备方法，包括自下而上依次设置的红外探测器单元、电介质层、像素化超表面阵列单元、纳米间隙层和石墨烯层，所述像素化超表面阵列单元几何结构参数由遗传算法逆向设计得到，用于实现超低损耗声学石墨烯等离激元模式与自由空间光的波矢匹配；所述像素化超表面阵列单元、纳米间隙层和石墨烯层形成的谐振器单元在红外光波激发下，产生不同谐振频率的低损耗声学石墨烯等离激元，从而在空间上对入射光波进行窄带滤波，实现高分辨光谱调制。其具有集成度高、灵敏度高、工作波段宽、可实现多种未知痕量分子探测等优点。
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公开(公告)号：CN108226079B
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201711482994.5
申请日：2017-12-29
Applicant: 重庆大学
IPC: G01N21/3563
Abstract: 一种金属石墨烯多层谐振结构增强拉曼红外双光谱器件，包括衬底、金属反射层、介质层、金属微米天线、石墨烯薄膜、金属纳米颗粒。介质层位于金属微米天线和金属反射层之间，形成金属‑介质‑金属反射型微米天线结构。石墨烯薄膜位于金属纳米颗粒和金属微米天线之间，形成纳米间隙。在红外光波照射下，激发金属微米天线的天线谐振效应，在宽波段范围内增强痕量分子的红外吸收光谱信号。在可见光波段激光照射下，激发金属纳米颗粒的局域表面等离激元，在金属纳米颗粒与金属微米天线之间的纳米间隙产生高强度的局域电场谐振模式，增强痕量分子的拉曼散射信号。本发明具有增强波段宽，增强因子高，可大面积加工，成本低廉，探测物质种类范围广等优点。
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公开(公告)号：CN108226079A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201711482994.5
申请日：2017-12-29
Applicant: 重庆大学
CPC classification number: G01N21/658 , G01N21/35
Abstract: 一种金属石墨烯多层谐振结构增强拉曼红外双光谱器件，包括衬底、金属反射层、介质层、金属微米天线、石墨烯薄膜、金属纳米颗粒。介质层位于金属微米天线和金属反射层之间，形成金属‑介质‑金属反射型微米天线结构。石墨烯薄膜位于金属纳米颗粒和金属微米天线之间，形成纳米间隙。在红外光波照射下，激发金属微米天线的天线谐振效应，在宽波段范围内增强痕量分子的红外吸收光谱信号。在可见光波段激光照射下，激发金属纳米颗粒的局域表面等离激元，在金属纳米颗粒与金属微米天线之间的纳米间隙产生高强度的局域电场谐振模式，增强痕量分子的拉曼散射信号。本发明具有增强波段宽，增强因子高，可大面积加工，成本低廉，探测物质种类范围广等优点。
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