《石墨烯對電致激發表面等離激元的調製特性研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由李敬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯對電致激發表面等離激元的調製特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李敬
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於表面等離激元具有比電子快的速度、能突破光學衍射極限的優勢，等離激元光子學成為微尺度光子學和納尺度電子學聯繫的橋樑。表面等離激元的激發和調製是研究等離激元集成迴路需要解決的首要問題。本項目擬通過半導體量子阱和金屬的近場耦合作用實現表面等離激元的電致激發；在此基礎上耦合石墨烯，利用石墨烯的動態調控特性實現對電致激發表面等離激元的調製作用；通過研究量子阱載流子與表面等離激元、表面等離激元與石墨烯的相互耦合作用，揭示調製過程及物理機制；探索表面等離激元電致激發和電學調製的集成方法。本項目的創新之處在於利用具有動態調控特性的石墨烯調製電致激發表面等離激元，進一步實現表面等離激元電致激發和電學調製的集成。本項目的研究將為有源等離激元器件光子學的實現提供新的思路和方法，對等離激元集成迴路的發展起到重要的推動作用。
結題摘要
表面等離激元具有比電子快的速度、能突破光學衍射極限，等離激元光子學成為微光子學和納電子學聯繫的橋樑，等離激元集成迴路有望成為未來的信息技術。表面等離激元的激發和調製是研究等離激元集成迴路需要解決的首要問題。本項目首次採用具有高增益特性、高量子效率的半導體量子阱和金屬納米結構基於近場耦合作用實現了表面等離激元電致激發源，在電注入的條件下，半導體GaAs量子阱中的電子-空穴對被激發後通過近場耦合作用直接激發表面等離激元，實現了表面等離激元的高效率電致激發。通過最佳化器件工藝和結構，獲得了無直接光透射的表面等離激元電致激發源器件，提高了電致表面等離激元激發的純粹性，這是對目前國際上已有表面等離激元電致激發源器件研究的一項重要改進。對於半導體/金屬/介質/石墨烯耦合結構，獲得了器件結構參數對石墨烯表面等離激元的調製規律。發現了結構襯底/石墨烯耦合結構對銀納米線上表面等離激元傳導的調製作用規律。本項目的創新性研究將為有源等離激元器件的實現提供新的思路和方法，也將對等離激元集成迴路的發展起到重要的推動作用。在本項目的資助下，發表與項目相關、已經標註本項目的SCI研究論文三篇，包括Adv. Funct. Mater.、Plasmonic、Appl. Surf. Sci.，發表會議論文四篇，申請發明專利7項，其中，關於表面等離激元電致激發源的專利和關於器件測試的專利均已獲得授權。協助培養博士研究生一名。
