طراحي و شبيه‏ سازي جاذب چند بانده و تنظيم‌پذير مبتني بر گرافن در باند فركانسي تراهرتز

Design and Simulation of Tunable and Multiband Graphene Based Absorber in Terahertz Frequency Region

در اين مقاله يك جاذب چند بانده در باند تراهرتز متشكل از يك لايه گرافن صفحه‌اي محصور شده بين دو لايه از دي اكسيد سيليكون و يك الگوي خاص از گرافن روي كل ساختار طراحي و شبيه‏سازي شده است. با توجه به ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد گرافن، ساختار ارائه شده مي‌تواند با تغيير ولتاژ اعمالي به گرافن پاسخ‌هاي متفاوتي را از خود نشان دهد. با انتخاب پتانسيل شيميايي سه باند جذب تقريباً بالاي 90% را به كمك تشديد بين لايه هاي گرافن و دي اكسيد سيليكون و در نتيجه تحريك و تقويت شدن پلاسمون هاي سطحي، شاهد هستيم. همچنين ناشي از متقارن بودن الگوي گرافني ايجاد شده، ساختار نسبت به قطبش حساس نيست، كه اين امر موجب استفاده از جاذب مطرح شده در كاربردهاي بيشتري در مدولاتورها، ادوات تصويربرداري و آشكارسازها مي شود.

In this manuscript, a multiband graghene based absorber in terahertz region is designed and simulated. The asbosrber is composed of a planar graphene layer which is sandwiched between two silicon dioxide dielectric substrates. One specific graghene pattern is designed and created on the top of the upper silicon dioxide substrate. Because of the individual characteristics of the graphene, the response of the structure may be varied through the variation of the applied electric potencial to the graphene. The good absorbtion of more than 90% can be achieved in three different frequencies for the chemical potential of 0.6ev. This is because of the excitation of the surface plasmons in the boundary of the graphene layers and silicon dioxide substrates. It should be mentioned that because of the symmetry of the designed structure, the response of the construction is polarization independent which is more acceptable in many applications.