一种分光与探测功能一体的硅基可见光探测器

    公开(公告)号:CN115000200A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210568552.7

    申请日:2022-05-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种分光与探测功能一体的硅基可见光探测器,包括自下而上设置的底部电极、N型半导体层、本征半导体层、P型半导体层以及顶部电极;所述P型半导体层表面开设有周期性排列的孔阵列。其中光电响应的主体为PIN型光电二极管由P型硅层、N型硅层及中间本征硅层组成,并利用结构化的上层表面硅刻蚀制备周期排列的超表面阵列,该阵列利用Mie共振、电偶极子、磁偶极子中的一种或多种模式耦合作用,实现对入射光的分光效果后,由PIN结构对分光所得的特定波长进行光电转化产生并储存光生载流子,最后通过上下金属电极结构施加的偏置电压将光生载流子由光电流的形式读出,实现分光与探测的功能一体化。

    一种由电磁超材料构成的低电磁扰动原子气室

    公开(公告)号:CN113063452A

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202110309287.6

    申请日:2021-03-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种由电磁超材料构成的低电磁扰动原子气室。该气室为由具有特殊电磁性能的超材料键合而成的立方气室,其中平行的第一表面(1)、第三表面(3)由具有理想电导体(PEC)特性的材料构成,平行的第二表面(2)、第四表面(4)由具有理想磁导体特性(PMC)的材料构成,第五表面(5)为具有高透射性能的玻璃表面,与之相对的第六表面(6)对电磁波具有高吸收率(Absorber)特性,若第六表面(6)含石墨烯材料,可利用电压对其吸波频率实现动态调谐。通过这种结构的原子气室,可以有效破坏由于平行玻璃表面在微波电场中形成的法布里‑珀罗腔共振条件,从而缩小原子气室内部电场与真实电场之间的偏差,提高微波测量准确度。本发明还提供了这种原子气室的加工流程。

    基于等离激元热电子多层图案化光电转换器件及制备方法

    公开(公告)号:CN109449237B

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN201811207442.8

    申请日:2018-10-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于等离激元热电子的多层图案化光电转换器件及其制备方法,光电转换器件,包括绝缘衬底、金属‑半导体多层图案化周期性结构和两端引出的金属电极,其中,半导体层材料的禁带宽度大于入射光的光子能量,多层图案化周期性结构,能够高效地吸收光,将入射光局域在金属‑半导体界面,降低热电子的输运损耗,且每层金属层两侧均存在肖特基界面,可从两个方向迅速收集热电子,因而可以提高热电子的收集效率,实现高效的光电转换。本发明所述图案化制备方法简单,制备工艺成熟,易于操控图案形状,实现对响应波段的调控,此种光电转换器件在硅基近红外的光电探测以及宽禁带半导体在可见光波段的光催化领域有很好的应用前景。

    一种表面等离激元波长、偏振解复用器件

    公开(公告)号:CN111290078A

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN202010115063.7

    申请日:2020-02-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种表面等离激元波长、偏振解复用器件,包括表面等离激元耦合器、表面等离激元波导、表面等离激元探测器以及半导体衬底,其中表面等离激元耦合器由四个具有不同结构参数、排布方向的周期性光栅组成。器件利用表面等离激元耦合器对入射光波长、偏振态信息的识别能力,能够将入射光按照波长、偏振态信息耦合成表面等离激元信号,并使其进入表面等离激元波导进行传输,最终由表面等离激元探测器完成表面等离激元信号到电信号的转换,在微纳结构尺寸上实现光电解复用功能。本发明能够同时对波长和偏振态信息进行分辨,大幅提高了信息的传输带宽,在未来高速、高带宽的光电集成电路中具有很好的应用前景。

    一种基于石墨的隧穿晶体管的反相器及其制备方法

    公开(公告)号:CN109461772A

    公开(公告)日:2019-03-12

    申请号:CN201811123546.0

    申请日:2018-09-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于石墨的隧穿晶体管的反相器及其制备方法,石墨烯隧穿晶体管包括源极、栅极、漏极、石墨烯薄膜、半导体或金属衬底、隧穿层、漏极绝缘层、栅极绝缘层、石墨烯钝化层以及直流偏置电压源;源电极和硅衬底相连,漏电极与石墨烯薄膜相连,石墨烯和衬底之间有一层隧穿层,栅极在电子隧穿部分的顶部。若半导体或金属衬底的功函数较小,漏极选择功函数较大的金属,器件为n型,反之漏极则采用功函数较大的金属,器件为p型。p型管漏极连接高电位,n型管源极连接低电位,两根管的共有栅极作为电路的输入端,p型管源极和n型管漏极相连,作为电路的输出端。新型石墨烯隧穿晶体管结构实现高响应速率、低静态功耗的数字逻辑反相器。

    一种基于新型纳米结构的光阴极及其制备方法

    公开(公告)号:CN108231507A

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201711326197.8

    申请日:2017-12-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种新型纳米结构光阴极,所述新型纳米结构光阴极包括图案化的催化层、形成在该催化层上的图案化的垂直碳纳米管以及形成在该垂直碳纳米管上的修饰具有等离激元效应的金属纳米颗粒。本发明还提供了一种用于新型纳米结构光阴极的制备方法,该制备方法通过将阴极电子发射材料图案化处理,能够有效地避免阴极表面的静电屏蔽效应,充分地利用边缘效应,从而压缩阴极表面势垒,降低电子发射所需光能量的阈值;将碳纳米管和金属纳米颗粒相结合既利用了碳纳米管的优良的电学性能和环境稳定性,同时也利用了金属纳米颗粒的表面等离激元共振效应,能够实现光波局域电场的增强和光子吸收增强。

    一种响应光谱可调节的光电探测器

    公开(公告)号:CN106784056B

    公开(公告)日:2018-04-24

    申请号:CN201611197584.1

    申请日:2016-12-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种响应光谱可调节的新型光电探测器,其特征在于,器件结构自下而上依次为是绝缘衬底、栅极、第一绝缘隔离层、导电沟道层、金属源漏极、第二绝缘隔离层、等离激元金属纳米结构、电光晶体覆盖层及透明引出电极。器件利用外加电压调控电光晶体覆盖层的折射率,使得覆盖物的折射率随外电压的改变而改变,进而实现调控金属纳米结构的等离激元共振波长和探测器的响应波长。本探测器件结构可以通过电压调节响应光谱,易于小型化和微型化,将在光电子器件和光通讯领域有很好的应用前景。

    一种偏振敏感型光电探测器

    公开(公告)号:CN106257692A

    公开(公告)日:2016-12-28

    申请号:CN201610617154.4

    申请日:2016-07-29

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H01L31/101 G01J1/42 H01L31/1876

    Abstract: 本发明公开了一种基于金属等离激元结构热电子效应的偏振敏感型光电探测器,包括绝缘衬底、金属背栅电极、绝缘隔离层、沟道有源层、漏极、源极和等离激元共振对偏振光敏感的等离激元结构,沟道有源层的材料禁带宽度大于入射光的光子能量,等离激元结构为金属纳米结构;利用等离激元结构中的热电子产生对入射光偏振态的强烈依赖特性来实现光偏振信息的探测。本发明具有如下优势:1、利用等离激元结构可以无需外加光学元件(起偏器/检偏器)即可实现光偏振信息的探测,有利于器件的小型化和集成化;2、利用金属背栅电极既可以通过加偏置电压放大光电流,又可以使金属背栅结构与金属纳米等离激元结构形成超表面结构,增强光吸收,提高光电响应度。

    基于等离激元纳米结构的动态全息三维再现装置

    公开(公告)号:CN104345463B

    公开(公告)日:2016-09-14

    申请号:CN201410508193.1

    申请日:2014-09-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于等离激元纳米结构的动态全息三维再现装置,包括普通光源、扩束镜、全息记录介质层和等离激元纳米结构,所述普通光源出射的光经过扩束镜照射到全息记录介质层,光线继续向前传输至等离激元纳米结构实现动态全息再现。本发明装置可以实现动态全息再现,并且抑制了全息再现过程中的图像模糊。

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