近日，我校电子科学与应用物理学院罗林保教授和胡继刚博士合作，成功研发出一款高性能纳米近红外光探测器。这种由金纳米粒子修饰的石墨烯/甲基-硅纳米线阵列肖特基结构成的红外光探测器的开关比高达10⁶，且在零伏偏压下，响应度和探测率分别为1.5 AW^-1和2.52×10¹⁴ cmHz^1/2W^-1。相关成果发表在Nature出版集团旗下的Scientific Reports (2014，4，3914)。

红外探测器是一种能将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的光敏器件，它在军事、气象、工业、农业、林业、环境科学以及医疗诊断等领域都有巨大的应用价值。但是由于制作工艺复杂，成本较高，这些器件的应用范围受到一定的限制。针对这个问题，该课题组提出了一种利用硅纳米阵列的陷光效应和贵金属纳米颗粒表面等离子体基元的增强效应，大幅提高红外光探测的器件性能。他们发现这种由石墨烯与硅纳米线阵列所构成的肖特基结具有优异的光学性能：由于石墨烯极高的透光率，波长为850 nm的入射红外光几乎无损地透过石墨烯，并在硅纳米阵列顶端到纳米阵列以下几微米的区域内形成很强的电场能量分布。另外，基于有限元方法的理论计算还发现石墨烯表面旋所修饰的金纳米粒子能有效地捕获入射光并将其耦合到硅纳米阵列中，从而产生表面等离子体增强。

该工作将为开发新型高性能红外光电探测器奠定良好的理论和实验基础。

我校在高性能红外光探测器研究方面获重要进展