Depuis la réussite de la fabrication du graphène, celui-ci a suscité un large intérêt dans de nombreux domaines grâce à ses excellentes propriétés matérielles, notamment sa réponse photoélectrique rapide, son absorption spectrale large et ses avantages dimensionnels. Il constitue ainsi l'un des matériaux idéaux pour la fabrication de détecteurs optoélectroniques micro et nano. Actuellement, les détecteurs optoélectroniques à base de graphène ont été réalisés, mais ceux fondés sur des structures traditionnelles présentent des problèmes d'efficacité d'absorption lumineuse faible et de mauvaise réponse photoélectrique. Le renforcement de l'absorption lumineuse basé sur les plasmons est une voie technique réalisable, mais elle rencontre des problèmes de complexité excessive des structures micro-nano, de coûts élevés et de performances insuffisantes. Cet article propose une hétérostructure basée sur un réseau Au/graphène/h-BN/SiO₂, utilisant l'effet des plasmons dipolaires phononiques générés par l'interaction entre le h-BN et la lumière infrarouge pour localiser la lumière infrarouge dans le graphène, augmentant ainsi le taux d'absorption du graphène et de la structure hétéroélectronique dans son ensemble ; De plus, les constantes de réseau proches du graphène et du h-BN permettent à cette hétérostructure d'exploiter au maximum les excellentes performances photoélectriques du graphène. Par la méthode des éléments finis (FEM), une analyse du taux d'absorption et de la distribution du champ électromagnétique a révélé qu'à une fréquence lumineuse incidente de 1550 cm⁻¹, la densité de dissipation de puissance de la couche de graphène dans la structure hybride Au/graphène/h-BN/SiO₂ est 4,4 fois plus élevée que celle du groupe de référence Au/graphène/SiO₂, et le taux d'absorption est 6,5 fois plus élevé. Par ailleurs, en contrôlant l'épaisseur du h-BN, l'épaisseur de l'électrode Au et la largeur du réseau, il est possible de réguler l'intensité d'absorption. Cette étude fournit une base théorique pour la réalisation de détecteurs photoélectriques à base de graphène pour l'infrarouge moyen.

Graphène; Nitrure de bore hexagonal; Plasmons phononiques