[发明专利]基于本征等离子体激元-激子极化子的光电器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

具有厚度和宽度的条带，其中，所述条带的材料被配置为承载激子以及等离子体激元，并且其中，所述宽度是所述材料中的等离子体激元的能级基本上等于所述材料中的激子的能级时的波矢值的反函数，该条带中的等离子体激元与激子的基本上相等的能量引起该条带中的本征等离子体激元-激子极化子(IPEP)的激发；

第一接触体，其电耦合到该条带上的第一位置；和

第二接触体，其电耦合到该条带上的第二位置。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述宽度的条带是从沉积在衬底上的所述材料的膜中蚀刻的。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述器件是光电检测器类型的基于IPEP的光电器件，

其中，该条带接收一定频率的电磁辐射，

其中，所述电磁辐射引起该条带中IPEP的激发，和

其中，所述IPEP衰减以在所述第一接触体和所述第二接触体之间产生电势差。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，

其中，所述频率的电磁辐射包括电磁频谱的可见光范围内的频率的光。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中，所述器件是光电发射器类型的基于IPEP的光电器件，

其中，电流从所述第一接触体流到所述第二接触体，

其中，所述电流引起该条带中的IPEP的激发，和

其中，所述IPEP衰减以产生一定频率的电磁辐射。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，

其中，所述电流直接通过所述条带以引起所述条带中的IPEP的激发。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，进一步包括：

加热元件，其中，所述加热元件电耦合到所述第一接触体和所述第二接触体，其中，所述加热元件热耦合到所述条带，和

其中，所述电流通过所述加热元件以将热量传递到所述条带，所述热量引起所述条带中的IPEP的激发。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一位置和所述第二位置在宽度方向上位于所述条带的相对端部上。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一位置包括所述条带的纵向区域。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一位置和所述第二位置在纵向上位于所述条带的接收一定频率的电磁辐射的一侧上。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述条带上的所述第一位置避免阻碍一定频率的电磁辐射到达所述条带。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触体是使用第一材料形成的，所述第一材料对于一定频率的电磁辐射是至少部分透明的。

13.根据任一前述权利要求所述的半导体器件，其中，所述条带的材料包括多个碳纳米管，使得所述多个碳纳米管在所述条带中实现指定密度。

14.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述条带的材料包括二维材料(2D材料)。