波导-光栅共振结构增强单层非掺杂石墨烯光吸收机理研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着现代科技的发展，人们对于超薄材料的研究越来越深入。其中，石墨烯作为全新材料，其在电子、光学等方面的性质广受关注。然而，由于其本身缺乏带隙，石墨烯在光吸收方面表现不佳，使得其在实际应用中受到了很大限制。因此，如何提高石墨烯的光吸收能力成为了许多科学家和工程师关注的焦点。在过去的研究中，波导、光栅等共振结构被证明是提高光吸收能力的有效手段。而单层非掺杂石墨烯又因其简单的结构和便于制备的特点，在研究中成为了热门材料之一。通过结合波导和光栅共振结构，可以有效地增强单层非掺杂石墨烯的光吸收能力。因此，本研究旨在深入探究波导-光栅共振结构对于单层非掺杂石墨烯光吸收的增强机理，为石墨烯的光学应用打下基础。二、研究内容和方法1.研究内容本研究将主要探究以下方面的问题：1）波导-光栅共振结构的工作原理2）单层非掺杂石墨烯的光学性质3）波导-光栅共振结构对于单层非掺杂石墨烯光学性质的影响4）研究不同结构参数对于光吸收性能的影响2.研究方法本研究将主要采用以下研究方法：1）理论分析方法：通过理论计算和模拟分析，探究波导、光栅等共振结构的物理机理。2）实验方法：利用常规光刻、溅射等工艺制备波导-光栅共振结构，运用光学实验技术获取石墨烯的光学光谱数据，获得光吸收性能相关的实验数据。3、预期结果通过本研究，预计可以获得以下结论：1）波导-光栅共振结构可以有效地增强单层非掺杂石墨烯的光吸收能力；2）不同结构参数（如波导宽度、光栅刻线深度等）会对增强效果产生不同的影响；3）石墨烯的光学性质会受到波导-光栅共振结构的影响，具体表现为光吸收峰值位置和峰值强度的变化。三、研究进度计划2022年1月-2月：文献综述和理论分析阶段1）搜集文献，研究现有波导-光栅共振结构增强石墨烯光吸收的研究成果；2）通过理论计算和模拟分析，初步探究波导-光栅共振结构影响单层非掺杂石墨烯光学性质的物理机理。2022年3月-6月：制备样品和实验测试阶段1）制备波导-光栅共振结构样品，优化工艺参数；2）利用光学实验技术，获取石墨烯的光学光谱数据，获得光吸收性能相关的实验数据。2022年7月-12月：数据处理和结果分析阶段1）对实验数据进行统计分析和处理；2）根据数据分析结果，探究不同结构参数对于光吸收性能的影响；3）总结研究结果，撰写毕业论文。