[發明專利]與檢測電磁信號發送有關的裝置和關聯方法

有效

• 申請號: 201280036999.4
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103733100A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: R·懷特
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;H01L31/028;G02B5/00;B82Y20/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

技術領域

本公開內容涉及包括納米級光檢測器的用于接收電磁信號發送（electromagnetic?signalling）的裝置、包括納米級光檢測器、關聯的方法和裝置的領域。

背景技術

認為將來將有物理世界和數字世界的融合并且這些世界之間的橋梁將主要基于無數的傳感器網絡。全世界已經部署大量傳感器，但是為了使真實、無處不在的感測變成現實，通過低成本和可縮放的自組裝過程制作而又在性能方面也有競爭力的傳感器將是有幫助的。

對于將來的移動設備，低成本要求總是重要因素。此外，對環境靈敏的移動設備的皮膚概念有吸引力和挑戰性。用戶與他們的設備的‘感測皮膚’之間的親密接觸可以在保健和健康診斷領域中提供一系列功能特征，在這些領域中位于電話的內部中的傳統傳感器可能不適合。

石墨烯光子器件目前也是活躍領域，并且石墨烯光檢測器特別地有用，因為它們具有用于在高頻操作的潛力。此外，石墨烯的吸收譜跨越可見光和NIR區域為超寬帶。

發明內容

在第一方面中，提供一種裝置，該裝置包括：

用于檢測電磁信號發送的第一層，其中第一層包括石墨烯；以及

第二層，鄰近第一層定位，并且被配置用于響應于接收到電磁信號發送而經受等離子體激元諧振（plasmonic?resonance），以由此使第一層的石墨烯對接收的電磁信號發送的特定譜特性的檢測變靈敏，接收的電磁信號發送的特定譜特性對應于第二層的特定等離子體激元諧振。

特定譜特性可以包括以下各項中的一項或者多項：

接收的電磁信號發送的特定波長、接收的電磁信號發送的一個或者多個峰值波長、接收的電磁信號發送的一個或者多個峰值頻率、接收的電磁信號發送的一個或者多個空波長、接收的電磁信號發送的一個或者多個空頻率以及接收的電磁信號發送的偏振。

第二層可以包括靈敏化區域陣列，靈敏化區域具有相應特定特性等離子體激元諧振參數，以由此使第一層的對應的相應鄰近區域對特定相應波長的檢測變靈敏。

第二層可以被配置用于經受等離子體激元諧振以使第一層的石墨烯變靈敏，以便對應地改變第一層的石墨烯的一個或者多個光吸收特性。

第一層的石墨烯的光吸收特性可以包括以下各項中的一項或者多項：

波長/頻率選擇性、吸收比等。

第一層的石墨烯的吸收特性將影響由第一層的石墨烯檢測的波長/頻率的譜。

第二層可以包括以下各項中的一項或者多項：

納米空隙結構以及納米粒子結構。

第二層可以被配置用于根據納米空隙結構或者納米粒子結構的一個或者多個諧振參數來經受等離子體激元諧振。

諧振參數可以包括以下各項中的一項或者多項：

粒子直徑、空隙直徑、粒子間距、空隙間距、每單位體積的空隙密度、每單位體積的粒子密度、粒子分布、空隙分布、納米空隙結構的厚度、納米粒子結構的厚度以及在一種或者多種等離子體激元結構中使用的材料的性質。

第一層可以相對于電磁信號發送的源被布置于第二層的上面或者下面。

第二層可以包括：

包括電介質襯底的第一子層；

包括傳導材料并且定位于第一子層上的第二子層；以及

包括等離子體激元結構的第三子層，第三子層定位于第二子層上，其中在第二層內的第一子層、第二子層和第三子層的布置由此被配置用于響應于接收到電磁信號發送而經受電磁諧振，以由此使第一層的石墨烯對接收的電磁信號發送的特定譜特性的檢測變靈敏，接收的電磁信號發送的特定譜特性對應于第二層的特定等離子體激元諧振。

第一方面的裝置可以是以下各項中的一項或者多項：

電子設備、便攜電子設備、電子設備的模塊、便攜式電子設備的模塊、電子設備的護套、便攜式電子設備的護套、電子設備的模塊的護套和便攜式電子設備的模塊的護套。

在另一方面中，提供一種裝置，該裝置包括：

用于檢測電磁信號發送的第一層，其中第一層包括石墨烯；以及

第二層，鄰近第一層定位，并且被配置用于響應于接收到電磁信號發送而經受等離子體激元諧振以由此使第一層的石墨烯對接收的電磁信號發送的特定譜特性的檢測變靈敏，接收的電磁信號發送的特定譜特性對應于第二層的特定等離子體激元諧振；

其中該裝置是以下各項中的一項或者多項：