表面等离激元是指费米能级附近导带上自由电子,在电磁场的驱动下于金属表面发生的集体振荡行为,是束缚在金属与介电材料之间的一种特殊电磁场共振模式。对于现代光学理论、新材料和纳米技术高度交叉的学科领域,表面等离激元可以突破传统光学衍射极限,实现亚波长的电磁模式聚焦和传播。
表面等离激元光探测器主要是金属层/介质层/金属层的三明治结构。上层为金属人工微结构,实现电磁模式的聚焦并产生表面等离激元热电子,热电子通过介质层(通常为金属氧化物,如二氧化钛和三氧化二铝等)转移至下表面的金属传导层中,从而形成完整的光电回路,完成对外界电磁场的探测。表面等离激元光探测器作为微纳米尺度的探测器件,在光电探测和传感器等领域有广阔的应用前景。