用于高性能微型光谱仪的增强型光谱调制技术

《Nano Letters》：Enhanced Spectral Modulation for a High-Performance Miniaturized Spectrometer

微型光谱仪设计利用应变二端MoS?/WSe?异质结器件，通过Au手指引入局部应变调控电子带结构和等离子体效应，增强光谱调制，实现550-900 nm波长探测，光谱分辨率达3 nm，平均精度0.24 nm，检测率5.6×1012 Jones@2 V。

　　

利用单个光电探测器获取未知光源的波长信息对于基础研究和工业检测都非常重要。基于光谱调制和重建算法，已经开发出了体积小巧的微型光谱仪。在这里，我们展示了一种基于应变型MoS₂/WSe₂异质结构器件的微型光谱仪，通过增强光谱调制实现了这一目标。应变是通过金电极（Au fingers）产生的，这些电极可以局部调整异质结构的电子能带结构，并引入等离子体效应以增强局部吸收。重要的是，这些金电极还能改变局部电场分布，进一步放大光谱差异。所制备的光电探测器在2 V偏压下的响应度为9.8 A/W，探测灵敏度为5.6 × 10¹² Jones。该光电探测器能够探测550至900纳米范围内的波长，光谱分辨率为3纳米，平均精度为0.24纳米。