石墨烯等离子体传感器

相位跳变超高灵敏

这款传感器利用石墨烯等离子体共振中的相位跳变,将太赫兹频段折射率传感的灵敏度提升至超高量级,无需任何机械重构或棱镜重调。

Li, Xingyue · 张天尧 · 张朝晖 · 赵小燕 · Zhuo-Ya, Zhang · 陶璐琪 · Zheng-Yong, Huang · Jian-Feng, Yan · 73169860 · Xuan, Zhao · Xian-Hao, Wu · 袁源 · Cao, Can

Sensors and Actuators, A: Physical 2024

参数信息

折射率灵敏度
0.488 THz/RIU
品质因子(FoM)
244 RIU⁻¹
Q 因子
218.5

技术优势

不用动结构

在固定的间隙和入射角下,只需电调石墨烯费米能级即可改变表面等离子体波矢,与不同分析物匹配,省去阵列重构和棱镜重调。

相位法灵敏两个量级

从反射谱的相位信息提取品质因子和 Q 因子,比从幅度谱提取高两个数量级,FoM 达 244 RIU⁻¹,Q 因子达 218.5。

灵敏度破纪录

通过调节费米能级,传感器在太赫兹频段实现 0.488 THz/RIU 的超高折射率灵敏度,超过常规石墨烯等离子体传感器。

应用场景