基于石墨烯的THz量子阱探测器耦合效率的研究

发布时间：2021-10-27 08:53

　　本文研究了石墨烯的表面等离激元现象,并将其应用于THz光波的检测。通过FDTD算法分析了石墨烯表面对THz波的捕获情况,为了增强对光波吸收,在石墨烯表面引入金属光栅结构,并详细研究了金属光栅的参数对THz探测器耦合效率的影响。结果表明,采用6.27THz的光对THz量子阱探测器进行照射,可以得出对于6.27THz的入射光,当金属光栅周期P=10.3μm,金属层厚度h=0.4μm,金属块宽度W=5.15μm（占空比Z为0.5）时,耦合效率可以达到最大。 

【文章来源】：电子测试. 2020,(22)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

器件的结构及坐标方向图(有金属光栅)

图1 器件的结构及坐标方向图(有金属光栅)本文采用时域有限差分方法(FDTD)对光栅的耦合效率进行模拟计算,该方法被广泛用来解决电磁学及光学等一些领域的问题,该方法是利用麦克斯韦方程组通过计算机进行仿真模拟的一种数学计算方法[7],依次对电场和磁场进行交替运算,Maxwell方程组如公式(1)(2)(3)(4)。

本文采用时域有限差分方法(FDTD)对光栅的耦合效率进行模拟计算,该方法被广泛用来解决电磁学及光学等一些领域的问题,该方法是利用麦克斯韦方程组通过计算机进行仿真模拟的一种数学计算方法[7],依次对电场和磁场进行交替运算,Maxwell方程组如公式(1)(2)(3)(4)。其中,表示电场,表示磁场,表示电通量密度,表示磁通量密度,表示磁流密度,表示电流密度,表示电荷密度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于石墨烯的太赫兹光电功能器件研究进展[J]. 苏娟,成彬彬,邓贤进.  太赫兹科学与电子信息学报. 2015(03)
[2]基于SP效应的中波量子阱红外探测器光栅优化[J]. 倪璐,田力.  上海有色金属. 2015(01)
[3]基于太赫兹光谱的平面应力测量方法[J]. 张旭,王世斌,李林安,王志勇,韩家广.  实验力学. 2015(01)

硕士论文
[1]基于表面等离效应中单元结构多重几何特征依赖性的微纳滤光器[D]. 文奎.南华大学 2019
[2]基于人工电磁材料的表面等离子体激元电磁特性及其操控研究[D]. 张婉如.兰州大学 2014
[3]基于MgO:LiNbO3受激散射的THz波参量振荡器的理论研究[D]. 王建卫.北京交通大学 2012



本文编号：3461272