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公开(公告)号：CN108593585A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810644987.9
申请日：2018-06-21
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G01N21/3504
摘要： 本发明公开了一种石墨烯等离激元气体传感器，所述传感器自下而上依次包括基底，电介质层，石墨烯层，微腔，和盖板。其中在所述盖板分别设置与微腔连通的进样通道和出样通道，本发明石墨烯层上方是气体微腔，石墨烯等离激元可与气体分子相互作用，从而获得等离激元增强的气体红外光谱，实现气体种类的指认，同时本发明可以探测极微量的气体分子，其等离激元波长在中红外波段(共振频率400-3000波数)，所述传感器可重复使用、可集成。
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公开(公告)号：CN108548807A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810211769.6
申请日：2018-03-15
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G01N21/71
摘要： 本发明提供了一种用于增强红外吸收信号的石墨烯等离激元器件及其制备方法，包括自下而上依次设置的衬底、光栅层、石墨烯薄膜；所述光栅层位于所述衬底上，所述石墨烯薄膜覆盖于所述光栅层上；所述衬底、所述光栅层和石墨烯薄膜一起构成微流通道；所述溶液以及气体从所述微流通道的一端进入，从另一端出来。相对于其他石墨烯等离激元增强红外器件结构，本发明可实现探测溶液中化学或生物分子(如蛋白质)的红外信号，更接近实际生理情况；另外，还解决了气体探测中，红外仪器探测不到微量气体的问题。本发明有效地提高了探测的准确性，同时也拓宽了石墨烯等离激元的应用领域。
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公开(公告)号：CN106206776B
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201610605777.X
申请日：2016-07-28
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： H01L31/0236
CPC分类号： Y02E10/50
摘要： 本发明提供了一种用于红外光谱的衬底，这种衬底的结构包括窗口层和支撑基底，窗口层位于支撑基底之上，选用单原子至1000个原子层厚度的二维材料；支撑基底的横向切面形状为圆形、椭圆形、三角形、正方形、矩形、五角形结构、正六边形、八角形，所述支撑基底的几何尺寸为500μm‑5cm，厚度为1μm‑5cm；支撑基底其上设置有若干通孔结构，通孔以阵列形式排布，通孔阵列的中心与基底的几何中心基本保持一致，通孔之间的间距为1μm‑4cm；所述通孔对应的窗口层部位形成悬空的窗口层；其中所述二维材料选自石墨烯，二硫化钼，氮化硼，MX2，黑磷。
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公开(公告)号：CN105355702A
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201510792417.0
申请日：2015-11-17
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0236 , H01L31/028 , H01L31/18
CPC分类号： Y02E10/50 , Y02P70/521 , H01L31/101 , H01L31/02363 , H01L31/028 , H01L31/1804
摘要： 本发明提供了一种用于增强红外光谱探测的石墨烯等离激元器件，包括：自下而上依次设置的衬底、电介质层、石墨烯层、源极与漏极金属层，以及待检测物质；其中，衬底同时作为栅极，电介质层沉积在衬底上，石墨烯层覆盖于电介质层之上，源极与漏极金属层沉积在石墨烯层上，源极与漏极金属层由石墨烯导通，衬底与石墨烯层之间夹着电介质层；源极与漏极金属层之间的石墨烯层的局部区域具有周期性微纳米结构；周期性微纳米结构包含多个连续纵剖面为台阶状的结构，待测材料层设置以覆盖台阶状的结构；电介质层的材料选自：NaCl，KBr，CsI，CsBr，MgF2，CaF2，BaF2，LiF，AgBr，AgCl，ZnS，ZnSe，KRS-5，AMTIR1-6，Diamond，SiO2。
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公开(公告)号：CN111897174B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202010765917.6
申请日：2020-08-03
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供的一种平面透镜聚焦器件包括，基底层，在所述基底层上侧布置一层氧化钼薄层，在所述基底层的下侧布置硅衬底，在所述氧化钼薄层的上侧覆盖金属天线，或者在所述氧化钼薄层下侧与基底层之间嵌入金属天线，在氧化钼薄层上层覆盖石墨烯层；所述石墨烯层与所述硅衬底接通电压，金属天线激发双曲声子激元，通过电压改变石墨烯层的费米能级，调整纳米聚焦的焦距。本发明提供在石墨烯层与硅衬底之间接通电压，通过改变电压进而改变石墨烯层的费米能级，动态调控焦距的位置，从而实现平面透镜聚焦的焦距调整。本发明简单易行，且使用的范围广，成本低。
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公开(公告)号：CN114488578A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210084966.2
申请日：2022-01-25
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明涉及一种基于声子极化激元的相位调制方法，所述方法应用于相位调制器件，所述相位调制方法包括：采用散射光或红外光照射作为入射光照射所述金属天线，激发所述氧化钼层衍生出氧化钼声子极化激元；通过调整所述石墨烯条带的化学掺杂时间，调控石墨烯条带载流子浓度；以调整石墨烯等离激元和所述氧化钼声子极化激元的杂化模式的色散，改变传输到石墨烯条带区域的氧化钼声子极化激元的杂化模式的相速度，实现对氧化钼声子极化激元的相位调制；所述石墨烯等离激元为所述石墨烯条带被入射光照射激发产生。本发明的相位调制方法基于本发明所述的相位调制器件，通过改变石墨烯条带载流子浓度从而实现氧化钼声子极化激元传输相位的连续动态调控。
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公开(公告)号：CN112068228B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202010766024.3
申请日：2020-08-03
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G02B3/00
摘要： 本发明提供的一种基于声子极化波的平面聚焦透镜器件，包括，基底层，在所述基底层上布置一层氧化钼薄层；在所述氧化钼薄层的一侧覆盖金属天线；散射光或红外光照射所述金属天线激发双曲声子激元，通过改变金属天线的尺寸或入射光的波长，调整纳米聚焦的焦距。本发明通过控制金属天线的尺寸大小或者入射红外光的波数，调控声子激元的波矢大小，从而实现平面透镜聚焦的焦距调控。本发明简单易行，且范围更广，成本更低。
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公开(公告)号：CN111025690A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911279644.8
申请日：2019-12-13
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供一种用于全光调制的石墨烯等离激元器件，激元器件由下至上依次包括TMD薄膜层和石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层覆盖于TMD薄膜层上形成石墨烯/TMD异质结；其中，石墨烯薄膜层内存在固定的费米能，具有费米能的石墨烯薄膜层与TMD薄膜层间形成具有石墨烯/TMD异质结的周期性纳米结构。本发明的有益效果是：可实现通过可见光进行对石墨烯等离激元红外信号的调制，是一种新颖的全光调制极化激元的器件，包括应用于光波导器件、光电探测器和光学记忆存储器件等。
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公开(公告)号：CN109407210A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811336502.6
申请日：2018-11-12
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明公开了一种基于面内异质结的极化波波导传输耦合装置，该传输耦合效率可调控，所述装置自下而上依次包括设置的衬底、电介质层、石墨烯/hBN面内异质结薄膜；本发明可改变石墨烯等离激元极化波和hBN声子极化波的动量匹配条件，从而调控极化波之间的传输耦合效率；当调控石墨烯费米能达到两种极化波动量匹配点时，极化波之间的耦合效率可达到100％，实现100％透射。
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公开(公告)号：CN108428986A
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201810110711.2
申请日：2018-02-05
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供了一种悬空石墨烯传播等离激元波导器件，包括：自下而上依次设置的衬底，石墨烯层和电极；所述衬底包括至少一个孔结构，用于支撑石墨烯层和电极；所述石墨烯层覆盖在所述衬底的孔结构上，构成悬空石墨烯结构；所述电极用于电学测量和静电调控石墨烯载流子浓度，置于石墨烯层之上。本发明提供一种悬空石墨烯结构上支持的传播等离激元，这种结构可以有效消除石墨烯等离激元的介电损耗，降低等离激元的衰减率。另外，由于空气介电常数很小，悬空石墨烯上的等离激元波长很长，配合其低衰减的特性，可实现长波长的传播距离。
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