[發明專利]一種基于非對稱超材料結構的光電探測器

在審

• 申請號: 202011278290.8
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN114512556A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 文永正;趙世強;郎光輝;周濟;王健;趙國棟
• 申請（專利權）人: 北京索通新動能科技有限公司;清華大學
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙靜

1.一種基于非對稱超材料結構的光電探測器，包括至少一個超材料敏感單元；

所述超材料敏感單元由非對稱電磁諧振結構與轉換結構組成，且所述轉換結構設置于所述非對稱電磁諧振結構包圍的區域中，整體結構設置于襯底上。

2.根據權利要求1所述的光電探測器，其特征在于：所述非對稱電磁諧振結構，在單個或多個對稱標準下具有不對稱性，并具有亞波長尺寸。

3.根據權利要求1或2所述的光電探測器，其特征在于：所述非對稱電磁諧振結構的形狀是幾何連續結構或由多個分立結構組成的多聚體結構。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的光電探測器，其特征在于：所述非對稱電磁諧振結構的組成材料，須滿足電磁諧振對材料的要求；所述非對稱電磁諧振結構的組成材料選自下述任意一種材料：良導體金屬、重摻雜或不摻雜的半導體和介質材料。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的光電探測器，其特征在于：所述轉換結構是單個彼此分離的結構或連續的結構；所述轉換結構是具有獨立幾何形狀的結構或是所述襯底上的一塊摻雜區域。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的光電探測器，其特征在于：所述轉換結構是由具有自由載流子的材料組成。

7.根據權利要求6所述的光電探測器，其特征在于：所述具有自由載流子的材料選自下述任意一種：金屬材料、n型或p型摻雜的半導體材料、半金屬材料和二維材料。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的光電探測器，其特征在于：所述襯底的材料選擇對入射電磁波損耗低的材料，包括特氟龍、FR-4、高純Si、高純GaAs、玻璃、石英。

9.根據權利要求1-8中任一項所述的光電探測器，其特征在于：所述基于非對稱超材料結構的光電探測器由單個所述超材料敏感單元組成；

或所述基于非對稱超材料結構的光電探測器由多個所述超材料敏感單元以陣列形式組成。

10.根據權利要求9所述的光電探測器，其特征在于：所述多個所述超材料敏感單元成周期性陣列式排列；所述周期性陣列式排列的級聯方式包括串聯、并聯或串并聯混合。