كاربرد نانوساختارهاي پلاسمونيك در بهبود مشخصات آشكارسازهاي نوري باند مادون قرمز مياني مبتني بر گرافن

استفاده از گرافن در آشكارسازهاي نوري به دليل ديناميك بسيار سريع حامل ها و جذب مستقل از فركانس اين ماده، از جذابيت هاي بسياري برخوردار است. با اين حال ميزان كم جذب آن بر روي پارامترهاي آشكارسازي تاثير منفي مي گذارد. در اين مقاله يك آشكارساز نوري مادون قرمز مياني مبتني بر گرافن تك لايه طراحي و مدل سازي شده است كه در ساختار آن، نانوآنتن هاي فلزي براي افزايش جذب و بهبود مشخصات آشكار ساز قرار گرفته است. اين نانوساختارها توسط اثرات پلاسمونيك و افزايش شديد شدت ميدان الكتريكي موج در مرز مشترك فلز-گرافن، موجب افزايش جذب گرافن مي شوند. در اين مقاله نشان داده شده است كه با تغييرات اندك در ساختار نانوآنتن مي توان پيك جذب را بين طول موج هاي 4 تا mm6 جابجا كرد. هم چنين اثر پتانسيل شيميايي گرافن بر روي ميزان جذب نيز بررسي شده است. به طور خلاصه، در اين مقاله، بيشينه مقدار جذب براي آشكارساز طراحي شده براي طول موج هاي 4/6 و mm5/5 به ترتيب برابر با 9% و 12% محاسبه شده است. هم چنين نشان داده شده است كه با افزودن يك لايه ديگر گرافن مي توان جذب در طول موج mm4/6 را تا 14% افزايش داد.