Tunable Goos-Hänchen Shift Surface Plasmon Resonance Sensor Based on Graphene-hBN Heterostructure.
Tunable Goos-Hänchen Shift Surface Plasmon Resonance Sensor Based on Graphene-hBN Heterostructure.
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基于石墨烯-六方氮化硼异质结构的可调谐古斯-汉欣位移表面等离子体共振传感器
DOI：
10.3390/bios11060201
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发表时间：
2021-06-21
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zheng Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Z;Lu F;Jiang L;Lin W;Zheng Z
本文对石墨烯-六方氮化硼（hBN）异质结构的介电常数传感器进行了理论研究。通过增强红外波段的古斯-汉兴（GH）位移，可以提高传感器的灵敏度。理论计算结果表明，通过调节费米能级、石墨烯层数和hBN厚度，可以获得182.09 λ的GH位移。在单层石墨烯、金层厚度为20 nm、银层厚度为15 nm、hBN厚度为492 nm的条件下，可以实现2.02 × 105 λ/RIU的灵敏度。该传感器具有灵敏度高、稳定性强等优点。研究结果将为新型高灵敏度红外波段传感器的设计提供理论依据。
In this paper, a bimetallic sensor based on graphene-hexagonal boron nitride (hBN) heterostructure is theoretically studied. The sensitivity of the sensor can be improved by enhancing the Goos–Hänchen (GH) shift in the infrared band. The theoretical results show that adjusting the Fermi level, the number of graphene layers and the thickness of hBN, a GH shift of 182.09 λ can be obtained. Moreover, sensitivity of 2.02 × 105 λ/RIU can be achieved with monolayer graphene, the thickness of gold layer is 20 nm, silver layer is 15 nm, and the hBN thickness of 492 nm. This heterogeneous infrared sensor has the advantages of high sensitivity and strong stability. The research results will provide a theoretical basis for the design of a new high-sensitivity infrared band sensor.
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