Desde que se logró preparar con éxito el grafeno, ha recibido una amplia atención en numerosos campos gracias a sus excelentes propiedades materiales, especialmente su rápida respuesta fotoeléctrica, amplia absorción espectral y ventajas dimensionales, siendo uno de los materiales ideales para fabricar detectores micro y nano optoelectrónicos. Actualmente, los detectores fotoeléctricos de grafeno ya se han logrado, pero los detectores basados en estructuras tradicionales presentan problemas de baja eficiencia de absorción de luz y mala respuesta fotoeléctrica. El uso de plasmones para lograr una mejora en la absorción de luz es una vía técnica factible, pero presenta problemas como estructuras micro y nano demasiado complejas, costos elevados y rendimiento insuficiente. Este trabajo propone una heteroestructura basada en una rejilla de Au/grafeno/h-BN/SiO2, que utiliza el efecto de polaritones de fonones generado por la interacción del h-BN con la luz infrarroja para localizar la luz infrarroja en el grafeno y mejorar la tasa de absorción del grafeno y de la estructura heteroestructural en general; al mismo tiempo, la constante de la red del grafeno y el h-BN son similares, permitiendo maximizar las excelentes propiedades fotoeléctricas del grafeno. Mediante el método de elementos finitos (FEM), se analizaron la tasa de absorción y la distribución del campo electromagnético, encontrando que a una frecuencia de luz incidente de 1550 cm⁻¹, la densidad de disipación de potencia en la capa de grafeno de la estructura mixta Au/grafeno/h-BN/SiO2 es 4.4 veces mayor que la estructura de referencia Au/grafeno/SiO2, y la tasa de absorción es 6.5 veces mayor. Además, mediante el control del espesor del h-BN, el espesor del electrodo de Au y el ancho de la rejilla, se puede lograr la regulación de la intensidad de absorción. Este estudio proporciona una base teórica para la realización de detectores fotoeléctricos infrarrojos medios basados en grafeno.

grafeno; nitruro de boro hexagonal; polaritones de fonones