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    在於本文中所述的一或多個實施例中，係提供有一種裝置，其包含用於檢測電磁發訊的一第一層，以及位在鄰近第一層之處的一第二層。第一層包含石墨烯，並且第二層係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振。第二層所經受的電漿子共振因而將第一層之石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於第二層之特定電漿子共振的特定頻譜特性之檢測作敏化。
    公开号:TW201307856A
    申请号:TW101127010
    申请日:2012-07-26
    公开日:2013-02-16
    发明作者:Richard White
    申请人:Nokia Corp；
    IPC主号:G02B5-00
    专利说明:
    關於電磁發訊檢測之裝置及相關聯方法 發明領域
    本揭露內容係有關包括奈米級光檢測器之用於接收電磁發訊的裝置、相關聯方法和裝置的領域。 發明背景
    據信在未來，實體和數位世界將會聚合，而在這些世界之間的橋樑主要會是奠基於大量的感測器網路。鉅量的感測器已經廣佈在我們的世界中，但，要使真實普遍感測成為實際，透過低成本和可縮放自我組裝處理程序所製造並且在效能方面具有競爭力的感測器會是很有幫助的。
    對於未來的行動設備而言，對於低成本的需求一直都是一項重要的因素。此外，對環境敏感的行動設備之外皮的概念是很吸引人且具有挑戰性的。在使用者及其設備之『感測外皮(sensing skin)』之間的親密接觸可在位於電話疆域中之傳統感測器可能會不適用的保健與安康診斷法之領域內提供一系列的特徵。
    石墨烯光電子學也是目前的一個很活躍的領域，並且石墨烯光檢測器特別有用，因為它們具有能夠在高頻率下操作的潛力。此外，石墨烯的吸收光譜是橫跨可見和NIR區域的超寬頻。 發明概要
    在一第一面向中，係提供有一種裝置，其包含：一第一層，用以檢測電磁發訊，其中此第一層包含石墨烯；以及位在鄰近第一層之處的一第二層，其係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將第一層之石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於第二層之特定電漿子共振的特定頻譜特性之檢測作敏化。
    特定頻譜特性可包括下列中之一或多者：所接收之電磁發訊的一個特定波長、所接收之電磁發訊的一或多個尖峰波長、所接收之電磁發訊的一或多個尖峰頻率、所接收之電磁發訊的一或多個空波長、所接收之電磁發訊的一或多個空頻率、及所接收之電磁發訊的極化。
    第二層可包含由數個敏化區域組成的一個陣列，這些敏化區域具有各別的特定特色電漿子共振參數，以因而將第一層之所對應各別鄰近區域針對對於特定各別波長的檢測作敏化。
    第二層可係組配來經受電漿子共振，以敏化第一層之石墨烯，來對應地調整/影響第一層之石墨烯的一或多個光吸收特性。
    第一層之石墨烯的這些光吸收特性可包含下列中之一或多者：波長/頻率選擇性、吸收率、及其他諸如此類者。
    第一層之石墨烯的吸收率會影響由第一層之石墨烯所檢測到的波長/頻率之頻譜。
    第二層可包含下列中之一或多者：奈空隙結構、和奈粒子結構。
    第二層可係組配來相依於奈空隙或奈粒子結構的一或多個共振參數而經受電漿子共振。
    共振參數可包含下列中之一或多者：粒子直徑、空隙直徑、粒子間隔、空隙間隔、每單位容積之空隙密度、每單位容積之粒子密度、粒子之分佈、空隙之分佈、奈空隙結構之厚度、奈粒子結構之厚度、和用於此(等)電漿子結構中的材料之特性。
    第一層可係設置在第二層之相對於電磁發訊源的頂部或下方。
    第二層可包含：一第一子層，其包含一個介電基材；一第二子層，其包含一個傳導材料，並係位在第一子層上；以及一第三子層，其包含一個電漿子結構，第三子層係位在第二子層上，其中在第二層內的第一、第二和第三子層配置因而係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將第一層之石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於第二層之特定電漿子共振的數個特定頻譜特性之檢測作敏化。
    此第一面向之裝置可為下列中之一或多者：一個電子設備、一個可攜式電子設備、用於電子設備的一個模組、用於可攜式電子設備的一個模組、用於電子設備的一個殼體、用於用在電子設備之模組的一個殼體、用於用在可攜式電子設備之模組的一個殼體。
    在另一個面向中，係提供有一種裝置，其包含：一第一層，用以檢測電磁發訊，其中此第一層包含石墨烯；以及位在鄰近第一層之處的一第二層，其係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將第一層之石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於第二層之特定電漿子共振的特定頻譜特性之檢測作敏化；其中此設備為下列中之一或多者：一個電子設備、一個可攜式電子設備、用於電子設備的一個模組、用於可攜式電子設備的一個模組、用於電子設備的一個殼體、用於用在電子設備之模組的一個殼體、用於用在可攜式電子設備之模組的一個殼體。
    此殼體可包含有或可係上述中之任何一者的外殼，或可形成用於上述中之任何一者的外殼之一部分。
    在另一個面向中，係提供有一種方法，其包含下列步驟：於一第一層檢測電磁發訊，其中此第一層包含石墨烯，其被針對對於所接收之電磁發訊的對應於位在鄰近第一層之處的一第二層之特定電漿子共振的數個特定頻譜特性的檢測作敏化，此第二層係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振。
    在另一個面向中，係提供有一種方法，其包含下列步驟：提供用於檢測電磁發訊的一第一層，此第一層包含石墨烯；以及將一第二層設置在鄰近第一層之處，此第二層係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將第一層之石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於第二層之特定電漿子共振的數個特定頻譜特性之檢測作敏化。
    在另一個面向中，係提供有一種裝置，其包含：用於檢測電磁發訊之構件，其中用於接收電磁發訊之構件包含石墨烯；以及用於經受電漿子共振之構件，用於經受電漿子共振之此構件被設置位在鄰近第一層之處，並係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將用於接收電磁發訊之構件的石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於用於經受電漿子共振之構件之特定電漿子共振的特定頻譜特性之檢測作敏化。
    又在另一個面向中，係提供有一種用於檢測電磁發訊的電腦程式，此電腦程式包含電腦程式碼，其係設計來在運行於處理器上時，基於所接收到的對應於一第二層之特定電漿子共振之電磁發訊，利用包含石墨烯的一第一層，檢測具有特定頻譜特性的電磁發訊之存在，此第二層係位在鄰近第一層之處，此第二層係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振。
    此電腦程式可係儲存在電腦可讀媒體上。
    本揭露內容獨立地或以多種組合地包括一或多個對應面向、實施例或特徵，無論是否有以該組合或獨立地具體陳述(包括請求)。用於進行一或多個所論述功能的對應構件亦係落在本揭露內容中。
    會可識出，當指涉單一個「處理器」或單一個「記憶體」時，這可係含括多於一個的「處理器」或多於一個的「記憶體」。
    用於實施所揭露之一或多個方法的對應的電腦程式亦係落在本揭露內容中，並係含括在所說明之一或多個實施例中。
    上面的概要僅係意欲作為示範性的，而不具限制性。 圖式簡單說明
    現在將僅以範例方式參考隨附圖式作說明，在這些圖式中：-第1a和1b圖示出對於電漿子和電漿子共振的例示。
    第2a和2b圖示出石墨烯光檢測器層的一個範例。
    第3a和3b圖示出本揭露內容的一個實施例。
    第4a~f圖示出用於製造一個實施例的一種方法。
    第5圖示出用於製造一個實施例的一個流程圖。
    第6圖示出用於製造一個實施例的一個流程圖。
    第7a和7b圖示出另一個實施例。
    第8圖示出一個進一步實施例。
    第9圖示出一個電腦可讀取媒體。 較佳實施例之詳細說明
    有許多種科學工具可以用來調查和檢驗不同物質和化學品。例如，將光線照射至「分析物」(要被分析的物質)上會致使在這個分析物中的電子之電子激發，並且透過對此電子激發作量測，關於所關注的這個物質之資訊就可能可以被判定出來。
    由於光線是由電磁發訊/輻射所構成，對此光線之電場和磁場的改變會致使在所關注的此物質之表面處的電子之震盪(至少在光線仍維持照射於分析物樣本上時)。電子的確切行為是取決於被照射到分析物上的光線，還有分析物本身的表面之性質。
    可將在材料之表面處的電子之震盪看作是被量化成稱為『電漿子』的準粒子，並且可亦觀察到這些『電漿子』準粒子視材料之特性而定地以它們自己的特定波長/頻率作震盪。可將材料之表面中的電子震盪詮釋為『電漿子』背後的這個概念比擬為與把聲音震盪看作是『聲子』相同的構想。聲子和電漿子二者都是可觀察行為的抽象量化，使得所關注之系統的物理性質較容易被詮釋，雖然此二者在技術上來說都不是真實的粒子。
    電漿子量化的一個範例係示於第1a圖中，其例示出表面電漿子(surface plasmon)(SP，在圖中係標示為『A』)如何為以平行於一個金屬/介電介面(在圖中係標示為『B』)之方向傳播的表面電磁波。
    藉由電磁發訊/輻射而對一個物質之表面作激發以產生電漿子，被稱為是『表面電漿子共振』(surface plasmon resonance,SPR)。第1b圖例示電漿子激發如何能夠反應於一個入射電磁波D之電場成份E而在一個金屬球體C的表面上發生。此圖示出傳導電子電荷雲F的激發和整體位移，以及此雲F如何移動橫越球體C之表面。表面電漿子移動橫越一個給定物體(例如球體C)的確切行為可以是相當複雜的，但對此種移動的說明並不是本揭露內容之主旨，所以不作進一步的論述。
    電漿子共振針對一個給定材料而發生的本質決定其光學性質。例如，發生電漿子共振頻率(或等效波長)決定此材料的電漿頻率。此電漿頻率就像是對光線的一個『截斷』頻率，當中低於此電漿頻率的光線頻率會被反射，並且高於此電漿頻率的光線頻率會被材料吸收或是傳輸通過此材料。例如，金和銅具有在可見範圍中的一個特定的電漿頻率，使得被反射的光線/電磁輻射集合性地給予這些材料具有代表性的黃色外觀。
    應注意，雖然電漿子共振會是發生在一個尖峰波長處，但視所關注的材料之性質/組態而定，電漿子共振效應係可產生多波長尖峰的光譜(因此相對於具有單一個波長尖峰的光譜而言係相對較為豐富)。這已於下文中有更詳細論述。
    此電漿子共振現象形成用於量測關於材料吸收至金屬表面上的特定資訊的許多標準工具之基礎，並且是各式各樣生物感測器應用之操作背後的主要原則。例如，表面電漿子共振(SPR)光譜學是一種無標記感測技術，其可監控生物結合處理程序的熱力學和動力學，並且更一般而言，可監控在局部介電環境中的即時改變。它具有作為用於針對食物媒介或環境病原體的快速檢測及用於健康監控的行動分析系統的潛力。
    使用這個電漿子共振操作原理的特定工具典型上係具有某種類型的光檢測器/光檢測層，此光檢測器/光檢測層接收與電漿子及一個給定樣本之對應電漿子共振相關聯的電磁發訊，並且能夠將這個提供給電腦以作分析。光檢測層從中形成的這個材料將會影響此系統對電漿子共振的靈敏度，還有此系統對哪些電漿子共振頻率敏感。
    在這方面可以很有用處的一種材料是石墨烯。由石墨烯所形成的一個光檢測器層係示於第2a圖中。石墨烯是碳原子的一種特定組態，其作為單一個層在原子規模上看起來與六角小孔線網非常類似。第2a圖示出石墨烯層的一個拉近畫面，以例示其原子結構。一般而言，作為一種材料，石墨烯具有廣泛的應用，且可被捲繞或形塑成其他結構(例如，奈米管/富勒體)或是堆疊成複數個層以作其他用途，以此類推。
    石墨烯適於作為一個光檢測層，因為它具有高傳導性，並且因為在其頻率敏感度方面它是一種相對寬頻材料，即，它並沒有對任何一個頻率過度敏感，但對電磁發訊的所有頻率相對敏感。第2b圖示出一個圖(其係意欲作為例示性的，且並不必然是精確於任何特定比率)，用以示出石墨烯對進入電磁發訊的寬頻頻率/波長反應。石墨烯的其他物理性質是，它很輕、很薄、具有彈性、透明、且相對堅固，並且因此可減少類似現存設備的尺寸和重量。同時，石墨烯也能夠檢測高頻率的電磁輻射/發訊(例如，在吉赫頻率範圍，或等效波長，中)。
    然而，石墨烯作為光檢測層的一個缺點可能是，其對(例如，來自一個分析物的)入射電磁輻射的整體靈敏度有點低(不論其寬頻靈敏度)。例如，單一層的石墨烯典型上只吸收大約3%的入射電磁發訊。這對於電漿子共振感測器來說可能會是一個問題，因為這可能會產生不良的訊號雜訊比，並且通常會使其對當中之電磁共振具有低幅度的材料之電漿子共振較不敏感。這不良的靈敏度亦被例示在第2b圖之略圖中。本揭露內容試圖要緩和由於使用石墨烯而可能會遭遇的一或多個上述難處。
    在於本文中所說明的一或多個實施例中，係提供有一種裝置，其包含用於檢測電磁發訊的一第一層、及鄰近於第一層而設置的一第二層。第一層包含石墨烯，且第二層係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振。第二層所經受的電漿子共振因而敏化第一層之石墨烯，以檢測所接收之電磁發訊的對應於第二層之特定電漿子共振的特定光譜特性。這些特定光譜特性可包括下列中之一或多者：一或數個尖峰波長、一個尖峰頻率或數個尖峰頻率、一或數個空波長、及一或數個空頻率。這些特性可亦被認為是代表在一個電漿子共振頻譜中的特定波長(或等效頻率)或是特定波長帶。
    第二層在被入射至第一層之石墨烯的電磁發訊激發時經受電漿子共振，此電漿子共振與上文中所述的是相同的原理。藉由提供此層，會有技術利益，因為第一層之石墨烯的光吸收增強，且石墨烯的波長選擇性增加。在效果上，第一層的石墨烯被敏化，以檢測所接收之電磁發訊的特定光譜特性，並且由這個敏化動作所提供的這些特定光譜特性係視第二層所經受的電漿子共振之本質而定。
    現在我們將參考第3a圖描述一第一實施例。
    第3a圖依據本揭露內容的一第一實施例，例示一個裝置100。裝置100包含一第一層110和一第二層120。第一層110係自單一層的石墨烯形成，雖然第一層110可包含多於一個層的石墨烯，或除了包含石墨烯(但不必然係只由石墨烯構成)的至少一個層以外的更進一步的特徵。為了描述這個實施例，我們會將第一層110描述成它完全是由一層石墨烯組成，雖然其他實施例係可包含多於一個層或其他材料之層、或者是還有其他成份。
    在這個範例中，第二層120是一個電漿子結構，其係組配來反應於電子激發而經受特定波長的電漿子共振。電子激發可係反應於經歷從另一層(例如，第一層)電子式耦接至第二層的電磁發訊，或者是直接經由電磁輻射所接收的電磁發訊，而發生。可將第二層120看作是會『捕捉』已直直通過石墨烯的且尚未被檢測到的電磁發訊。第二層120接著經受電漿子共振，以將這個迷途的電磁發訊提供給石墨烯，並且此電漿子共振的本質將會判定所接收之電磁發訊的特定光譜特性，其為石墨烯之後被敏化來檢測者。在任何情況中，無論是直接或間接，第二層120皆是組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振的一個電漿子結構。
    熟於此技者會可識出，係有多不同類型的電漿子結構可被製造，且這些不同類型的電漿子結構各係可以數種不同方式來製造。例如，包含有散佈各處之具有奈米級直徑的多個空隙的一個傳導結構可界定出將會反應於電子激發而經受電漿子共振的一個電漿子奈空隙結構。同樣的，包含有散佈各處之多個傳導奈粒子的一個非傳導結構可界定出亦將會反應於電子激發而經受電漿子共振的一個電漿子奈粒子結構。其他電漿子結構當然也是有可能的，且亦係落在本揭露內容之範疇中。
    在這個特定實施例中，第二層120是一個奈空隙電漿子結構，且其製程在此有簡短論述，並於下文中有更詳細論述(參考第5圖)。在這個實施例中，第二層120係由第一、第二和第三子層130、140、150所組成。第一子層130係形成自一個介電基材。在這個範例中，第一子層130是塗附有一層熱長成氧化矽(例如，50~300 nm厚)的一個矽晶圓。這提供一個高品質的介電基材，雖然其他材料也可能用作介電基材。
    如已於上文中提過的，電漿子結構，像是奈空隙結構，係具有特定吸收光譜，以使得其具有在對應於其特定電漿子共振的一個特定波長處的尖峰。它將會因而行動來敏化石墨烯，以在這個電漿子共振波長對EM訊號作最大的檢測，但視確切吸收光譜而定，其亦在其他波長作檢測。這將會因而使第一層110針對所接收之電磁發訊的對應於第二層120之特定電漿子共振的特定光譜特性被敏化。
    這些光譜特性會是可包括下列中之一或多者的特性：一或數個尖峰波長、一個尖峰頻率或數個尖峰頻率、一或數個空波長、及一或數個空頻率。在某些情況中，所接收之電磁發訊之極化可亦構成一個光譜特性(將於下文中更詳細論述)。
    第二和第三子層140、150具傳導性(例如，具金屬性)，且在這個範例中，其皆係由金(Au)所形成，但可亦係由銀(Ag)、鉑(Pt)、鋁(Al)所形成。第二子層140可亦係一個銦錫氧化物層(ITO)，雖然第三子層150並不必然係由ITO形成。在這個範例中，第二子層140具傳導性，以容許電漿子性活躍的第三子層150之電沈積。因此，會可識出，在第三子層150並非係要經由電沈積而形成的實施例中，第二子層140可被省略(未示於圖中)。在這個範例中，在第二和第三子層140、150之間係有結構上的差異，這將在下文中描述。現在，會可明顯看出，其他實施例係可省略這些層中之一或多者，或包含額外的層。
    第二子層140係藉由利用一種薄膜汽相技術(或其他技術，例如噴濺或是熱蒸發或電子束蒸發)而設置在第一子層130的頂部表面。第三子層亦係要藉由電沈積在第二子層140之頂部表面上而形成，但是要被製造成具有為奈規模(例如，為一或數百個nm之等級)的多個空隙。這些是被分隔開來，以在第三子層各處形成奈規模大小的『氣泡』。可將這個第三子層150的結構比擬為一個金屬海綿。這些『氣泡』在第三子層150各處界定出『奈空隙』。電沈積也只是可如何形成第二120的一個範例。利用適當傳導性(或非傳導性)材料的電鍍和黏附亦係落在本揭露內容之範疇內，這是此項技藝中所習知的其他製程方法。
    在這個範例中，這些奈空隙是藉由在沈積到第一子層130上後將一個聚苯乙烯球體(或其他容積形狀)陣列散佈在第二子層140上而形成，後面接著的是將第三子層150電沈積到第二子層140上且在這些聚苯乙烯球體的間隙之間。這些球體接著被移除(例如，藉由溶劑)，以使得第三子層150包含之前本來存在有這些球體的一個空隙陣列。
    在這個範例的一個變化例中(未示於圖中)，係在第二子層的頂部上提供一第四子層。此第四子層是一個無結構層，第三子層要被形成在此第四子層上且係從此第四子層形成，以使得第四子層可接著被用來作為一個『種源』層以引起第三子層的晶體成長，或是作為更進一步的中間層來使第四子層之黏附升級。
    在這個實施例中，裝置100係經由被固附至第二層120之頂部表面的第一層110而由被設置在鄰近於第一層110之處的第二層120做成，其在這個範例中是第三子層150。以此方式，第二層120和第一層110相互毗鄰且相互固附，以使得第一層110的下側被固附至第二層的最頂部之表面(第三子層150)。在另一個實施例中，係在第一和第二層110、120之間提供一個實體介電間隔件層(未示於圖中)，以電氣式地將這兩層彼此隔離。然而，是第一和第二層110、120的鄰近區域允許第二層120反應於第一層110接收到電磁發訊而經歷電子激發和經受電漿子共振。
    如已於上文中論述的，當在像是金屬這樣的一個物質的頂部表面處接收到電磁發訊時，會發生電漿子共振。這必須是此電磁發訊含有與誘發所關注之材料中之電漿子共振的波長/頻率相配的特定波長/頻率，即，此電磁發訊的波長/頻率必須與所關注之材料的電漿頻率一致。電漿子共振是發生在特定頻率--所關注之材料的電漿頻率。在這個裝置100的事例中，電磁發訊是由第一層110接收，且由於鄰近第一層110的金屬子層140、150，第二層120被導至電漿子共振。在效果上，第二層120係作用為影響第一層110之操作的一個電漿子結構。
    當在鄰近第一層110之石墨烯的一個層(即，例如，第二層120)中發生電漿子共振時，這會導致：1)在石墨烯之鄰近區域中的電場之幅度的增強，以及因而的在能夠激發石墨烯中之光產生載體的電能中之增強；以及2)反射或散射否則會被浪費的已傳輸通過石墨烯之光線，被反射或散射的光線可有另一個機會來激發石墨烯內的光產生載體。
    在第三子層150內之每單位容積的奈空隙之確切的直徑/大小、間隔和相對密度直接影響第二層120之頂部表面的電漿子共振。這是因為係發生局部化的表面電漿子(localised surface Plasmon,LSP)，而非按照第1圖的大批表面電漿子。這些LSP是由於第三子層150之奈空隙結構而被侷限於一個特定位置的電荷密度震盪。
    在一個替代範例中，第三子層150並不具傳導性，而係絕緣的，並且被提供在第三子層150中的奈空隙取而代之地為具傳導性/金屬性的奈粒子。這提供與上文中所述的奈空隙結構類似的效果，但可被看作是奈空隙的結構性反逆(即，奈粒子結構包含非傳導性的容積層，其具有遍佈各處的具傳導性之奈規模容積；奈空隙結構係包含具傳導性容積層，其具有遍佈各處的非傳導性之奈規模容積)。在任何情況中，由電磁輻射所作的對LSP之激發都會導致強烈的光線散射、密集SP吸收帶的出現、以及局部電磁場的增強。
    在第一層110之石墨烯的緊鄰區域中之局部電磁場的增強會增強第一層110對電磁發訊的整體敏感度。此外，由於在這個範例中的第三子層中之電漿子結構之故，第二層120將會於特定波長經受電漿子共振。因此，對第一層110之敏感度的增強會在對應於第二層120所經歷之電漿子共振的特定波長/頻率處被強調。總括而言，這意謂著，藉由提供被組配來反應於第一層110之石墨烯接收到電磁發訊而經受電漿子共振的一第二層120，係有可能將第一層110之石墨烯針對對於特定波長之檢測作敏化，其中此特定波長係對應於第二層120之特定電漿子共振。
    這概略例示於第3b圖中。電磁發訊/輻射被照射到裝置100的第一層110上。這可係接收自被置於第一層110附近的一個分析物，但這個裝置100的操作並不必然係受限於此。應指出，此等電漿子結構的光譜係可有一群豐富的頻譜特徵，且鮮少僅在共振波長處有單一個尖峰。已示出簡單的單一個尖峰類型圖，但不應將其看作是具有限制意味。
    當通過第一層110的任何電磁發訊被第二層120接收時，電磁發訊所致使的不僅是具有石墨烯的第一層110之電子激發，還有在第二層120之鄰近區域中的。所接收到的電磁發訊致使第二層120經受電漿子共振。第二層120之特定電漿子共振的確切性質係由電漿子結構的組態(在這個事例中，是第三子層150的組態)決定。轉而，第二層120的電子激發和電漿子共振影響第一層110的敏感度。
    詳言之，由第二層120在鄰近於第一層110處所發生的局部化電漿子共振所產生的電磁場增強第一層110之對特定頻譜特性(例如，特定波長)的敏感度，其中此等特定頻譜特性係對應於第二層120之特定電漿子共振。因此，第一層110變得比單獨時更大為敏感，並且也對特定波長/頻率或其他諸如此類者(依照頻譜特性)敏感，而非特效於無物。
    這意謂，當一個石墨烯光檢測層接收到(例如，由分析物所提供的)電磁發訊時，則此石墨烯層所經受的和為作更進一步分析所(例如，藉由至電腦或電子設備的電氣式輸出接觸部(未示於圖中)而)輸出的電子激發可在輸出發訊之幅度方面被增強，並亦針對一個特定波長被敏化。
    例如，在此裝置被用來感測已被吸附在此裝置之表面處的一個分析物的一個範例中，所吸附的這個分析物可影響此設備的局部介電環境，且可因而在決定電漿子共振之行為的條件上具有影響力。例如，此分析物的影響可擴大或縮減在某些頻率的石墨烯層之電磁發訊的影響，並因而影響在石墨烯中產生光載體的速率。在此等範例中，這項對此裝置之反應的改變會將其自身顯露為是在可輸出的光電流中的改變。
    簡言之，藉由以一個石墨烯光檢測層來提供一個電漿子結構，可容許將具有石墨烯的一第一層敏化，以提供增強的且比目前所提供的更為敏感的光檢測裝置(100)。從石墨烯作出第一裝置100可容許更小、更輕且強健的光檢測裝置，其可被提供為電子設備、可攜式電子設備、用於前述各項的模組、或用於前述各項(模組或設備)中之任何一者的殼體/外殼的一部分，同時電漿子結構容許特定調諧和對此等石墨烯層之功能性的增強。
    已對繪示於這些圖式中的其他實施例提供對應於類似於先前所述之實施例之特徵的指參編號。例如，特徵編號1可亦對應於編號101、201、301等等。這些被編號的特徵可係出現在這些圖式中，但在對這些特定實施例的說明中可能並未被直接指涉。仍已在這些圖式中提供這些特徵，以有助於對進一步實施例之瞭解，尤其是在有關與先前所述類似的實施例之特徵的部份。
    現在，我們將參考第4a~f圖而更詳細說明一種用於製造裝置100的方法。應注意，這只是用來製造本揭露內容之一或多個實施例的一種方式，對於熟於此技者來說，係可用其他替代在下文中所述之方法的方式來達成於本文中所說明的一或多個實施例。
    第4a圖示出一第一子層230。這，就像在第3a圖中一樣，是一個介電基材(例如熱氧化矽晶圓或其他諸如此類者)。其係依據可能係由設計者/使用者所要求的一個特定尺寸被切割。
    第4b圖示出，一第二子層240已被電沈積到第一子層上。這是由金屬，例如金或銀等等，所形成的一個金屬傳導層。
    第4c圖示出，聚苯乙烯球體S的一個陣列已被設置在第二子層240的頂部上。這些是奈規模的，且在此實施例中直徑為300 nm，但其他直徑也是有可能的。這些球體的放置決定之後將會被遺留在此奈空隙結構中的空隙V，並且因此將會決定此裝置對一個特定波長的電漿子共振和敏感性，所以這些球體S可係依據由一個特定設計者/使用者所欲的結構而被組配、安排和放置。在這個範例中的安排是一個一層深的六角形緊密(Hexagonal Close-Packed,HCP)組態。
    第4d圖示出，一第三子層250已被電沈積到第二層上以將還沒有被球體S佔據的任何容積填滿至一個給定深度。在這個範例中，球體S的頂部凸伸超出第三子層250之頂部，但在其他範例(未示於圖中)中並不一定需要是這樣。
    第4e圖示出，這些聚苯乙烯球體S已被移除(例如，藉由酸或其他溶劑，例如四氫呋喃(tetra-hydrofuran,THF)或甲苯，或其他諸如此類者)，以遺留所界定的空隙V。會可識出，係可使用其他材料來作球體S，並且除了『球體』容積以外還可替代性地使用其他幾何容積。
    空隙V將個別子層230、240、250集合性地界定成形成一第二層220，其係組配來基於空隙V的確切組態而於特定波長經受電漿子共振。在一個替代例(未示於圖中)中，第三子層250實際上是在當中設置有傳導性奈粒子的一個非傳導性材料(例如聚合或彈性材料)。如於上文中所論述的，此奈粒子電漿子結構係以與奈空隙結構類似的方式操作，但可被看作是奈空隙結構的結構性『反逆』。以與第4a~4f圖之奈空隙結構範例之製造過程相同的方式，係可藉由將為彈性材料(或其他諸如此類者)的第三子層設置到第二子層上並到處安排傳導性奈粒子來做出奈粒子替代例(雖然這些奈粒子不會被蝕刻掉)。
    第4f圖示出製程的最終步驟，於此，一石墨烯第一層210和輸出接觸部260被提供在第二層220的頂部上(配合被提供在其間的一個介電間隔層(未示於圖中)，以提供電氣隔離，同時仍允許在第一層210和第二層220之間的電子互動)。這容許對電磁發訊之接收，以及經由電氣式輸出接觸部260之對所產生之發訊的輸出。在已提供一第一層210的事例中，可由第6圖來概括此方法，此圖示出提供包含石墨烯的一第一層的步驟401，以及包含將(被組配來如於上文所述地經受電漿子共振的)第二層220設置在鄰近第一層210之處的步驟402。
    此外，可亦以奈空隙結構之幾何和材料的函數來決定與第二層220之奈空隙結構之電漿子共振相關聯的最大電場的位置。這因而是由第一層210所作之對於電磁發訊的特定頻譜特性之檢測的另一種選擇。
    在這個範例中，應注意到，迄今，第二層220可被看作是各向異性的，因為它是二維的。亦會可識出，若球體(因而所造成的奈空隙亦然)排序是完美的，那麼將會有在球體填料中的六次對稱(hcp)，並且這將意謂著，第二層的頻譜反應可係取決於入射光線的特定極化。因此，在這樣的情況中，對第一層之石墨烯所作的針對對於所接收之電磁發訊之特定頻譜特性之檢測的敏化可包括對極化之特定頻譜特性之敏化。熟於此技者亦會可識出其他變化，並且此等變化是落在本揭露內容的範疇內。
    係有可利用第4a~4f圖之方法形成的特定組態，使用被六角形緊密至一第一階近似的球體/空隙。例如，從論文『法拉第論述(Faraday Discussions)』，2004，125，117中：
    (1)球體直徑：700 nm；中心點距離：~700 nm；層厚：573 nm(這給予約535 nm的吸收尖峰)；層材料：金
    (2)球體直徑：700 nm；中心點距離：~700 nm；層厚：245 nm(這給予約520 nm的吸收尖峰)；層材料：鉑
    會可識出，係可使由第二層120/220之電漿子共振所提供的吸收頻譜非常簡單，或非常複雜，或介在其中的任何之處，視物理組態、空隙/粒子分佈、材料選擇、幾何、厚度等等而定。係可能提供實質上比單尖峰頻譜更為錯綜/豐富的複雜吸收頻譜，並且其等可用於各種不同應用中，以依據第二層120/220之電漿子共振的特定峰值而將單一個裝置對複數個尖峰波長作敏化。
    現在，我們將參考第5圖，敘述如例示於第4a~f圖之所製成裝置200的一種操作方法。
    步驟501：由此裝置(包括第一層210和第二層220)接收電磁發訊。典型上，大於97%的光線一開始會被傳輸通過第一層210的石墨烯，因此，此電磁發訊的某個比例會因而被在第一層210下面的第二層220接收。
    步驟502：致使第二層220反應於所接受到的這個電磁發訊而經受電漿子共振。如已於上文中論述的，確切電漿子共振係視第二層220之組態(尤其是第二層220的奈空隙/奈粒子)而定。會可識出，若第二層120/220僅包含第三子層150/250，至少在功能上，裝置100仍會作用並相應地將第二層120/220敏化。如此，在本揭露內容之範疇內(未示於圖中)，係有不包含第一或第二子層130/230、140/240的實施例。
    步驟503：第二層220所經受的電漿子共振直接影響第一層210之操作，並致使第一層210(基於電漿子共振行為)被針對對於特定頻譜特性之檢測作敏化。這可涉及敏化對特定波長之檢測或視電漿子層之特定吸收頻譜而定地敏化檢測來以寬頻方式吸收更多光線。這是依據由第二層220所經歷的特定電漿子共振。
    步驟504：第一層210基於所接收到的發訊和由第二層220所經歷的電漿子共振而提供一個輸出。
    在上面的裝置、製造方法和操作方法中，係將第二層120/220組配成使得此裝置僅被針對一個特定波長作敏化(尤其是因為奈粒子/奈空隙的特定性質/分佈)。如先前已提過的，是有這樣的可能，即可將單一個層120/220組配成擁有多個不同的尖峰波長，以藉而將此裝置同時針對數個波長作敏化(視第二層120/220的吸收頻譜而定)。
    根據上文中所述之方法的用於置放球體以提供奈空隙結構之方法在此技藝中係為熟於此技者所熟知。類似地，熟於此技者會識出，其如何係有可能經由其他方法提供此等特定奈粒子結構，以提供具有特定經界定共振參數的電漿子結構。例如，微影技術廣為人知，且可被使用來界定具有特定幾何安排的電漿子結構之陣列。類似地，係可使用自組結構，其提供一種較低廉的方式來產生此等電漿子結構。此外，係可使用良好排序的金屬奈粒子陣列。
    現在，我們將敘述另一個範例，其中，係以不同的敏化區域來提供一個裝置200，以容許第一層之不同鄰近區域的針對不同波長之敏化。現在，我們將參考第7a和7b圖敘述此第二實施例。
    在這個更進一步的實施例中，裝置300和第3a圖中之裝置100的一樣，除了(第二層320的)第三子層350具有多個不同敏化區域a1~d7以外，這些敏化區域由於其所具有的奈空隙安排而彼此不同。第7a圖中的虛線標示出這些特定區域a1~d7。對這些敏化區域的一個一般性概觀，可將這些敏化區域比擬為個別的子區域，其各有它們自己的其將反應於電子激發而經受的特定電漿子共振，這藉而敏化第一層310的對應鄰近區域。在對這個實施例之更進一步的論述中，由『敏化區域』所意謂者的本質將會變得明顯可見。
    如已在上文中論述的，在第三子層150中的奈空隙之製造係可藉由於製程期間在沈積第三子層150之前先在第二子層140上安排一個聚苯乙烯球體陣列來進行，這些球體可在之後被移除以提供遍佈第三子層150的奈空隙。
    可在這個實施例中使用相同的製造程序來提供某個數目的不同敏化區域，這些區域可被比擬為『像素』。在這個範例中，第二層340要被分劃，以界定個別區域(在這個範例中係標示為a1~d7以便說明)的一個陣列。這是在製造程序期間內達成，在此期間內，這些球體被安排成使得在各個區域內的這些球體的配置和組態彼此不同。
    或者是，在其他實施例中，這些球體的配置和組態可係跨所有像素而一致的。可在製程中將不同像素接觸區域(未示於圖中)界定為使得各個像素可被個別地電氣式定址(例如，經由第二子層340)，以使得可針對不同區域/像素來利用和建造不同類型的金屬，並且/或是對不同區域/像素而言，第三子層350的厚度可有所不同。
    此外，在其他實施例中，配置和組態可係跨所有像素而一致的，例如，藉由對第二層320利用不同類型的金屬或層厚。不同像素接觸區域(未示於圖中)可亦被界定成使得各個像素可被個別地電氣式定址，以使得各個像素/區域可在接收和檢測電磁發訊的期間內提供它自己的個別輸出發訊(例如，經由第二子層340)。
    例如，可對區域a1提供直徑為300 nm之球體且僅一層深的一個緊密(例如，六角形緊密)矩陣，而對區域a2提供除了球體為直徑350 nm以外完全相同的安排。再更進一步，係可對區域b1提供與a1相同直徑的球體，但作不同的緊密安排(例如，立方體緊密(Cube Close-Packed,CCP))，且b2可為a2中之球體安排的CCP版本，以此類推。這意謂著，由於各個區域被作不同組配，所以各個區域將會經受不同的特定電漿子共振(例如，區域a1將會於λa1經受電漿子共振，且區域a2將會於不同波長λa2經受電漿子共振)。係可利用類似或不同的球體半徑、安排和間隔來提供或界定不同區域。這些係有助於不同共振參數，並影響第二層之每單位容積之奈空隙的整體分佈和密度。此外，像是用來製造第二層320及其子層的材料之傳導性等性質可影響第二層320的共振。類似地，係可提供不同奈粒子區域(例如，連結一起的數個子區域或被作不同散佈的奈粒子)來界定一個敏化區域陣列。
    按照參照裝置100所描述的操作之原理，這意謂著，第一層310的各個對應各別鄰近區域將會依據第二層320的對應各別鄰近區域特定電漿子共振而被敏化。這意謂著，係可藉由單一個電漿子結構(第二層220)的方式來組配單一個層(第一層310)，以具有對於多個不同波長的增強的敏感性(如於第7b圖中所例示的)。由不同敏化區域所界定的這些『胞元』或『像素』可各具有其自己的電氣式輸出接觸部(未示於圖中)，以容許將其發訊直接向前傳輸至一個設備(例如電腦或處理器)以作進一步的分析和處理，或甚至僅顯示此輸出發訊。這些胞元/像素可亦藉由一個控制設備而被個別定址(請見下文所述之第8圖)。
    例如，係可以一種二端子組態(與第一層310之石墨烯作直接電氣式接觸的兩個端子接觸部)或一種三端子組態(此組態有一個額外的『閘』電極，其與第一層310之石墨烯電氣式隔離)來操作石墨烯光檢測器。此三端子組態可提供更多的自由以使裝置300之光檢測反應/特定頻譜反應最佳化。
    在另一種變化中，第一層310包含一個閘電極(未示於圖中)，其跨第一層310之石墨烯均為一致的，且由一個介電分隔器分開(未示於圖中)。源極和汲極(剩下的兩個端子接觸部--未示於圖中)可係藉由，例如，一個指叉狀(inter-digitated,IDT)電極陣列來提供。
    對於第二層320之接觸部幾何而言，係可能有多種選擇，以針對各個像素提供不同的輸出路徑，例如：
    (1)各個像素可在頂部上有一個IDT電極陣列，而第二子層340是一個閘電極，若與第一層310之石墨烯隔離的話。
    (2)各個像素可藉由有一個IDT電極在第一層310之石墨烯的頂部上或在第一層310之石墨烯的頂部上有單一個電極的一種二端子方式被連接，並且第二接觸部會被提供作為第二層320的一部分。視組態而定，可能會需要在製程期間加以考量，以確保這兩個接觸部不會使彼此短路。
    在一或多個實施例中，各個像素可被看作是與相鄰像素隔離的一個石墨烯『雪片』。例如，可在所有的像素上沈積單一個連續石墨烯層，並且可接著使用一個額外的石墨烯蝕刻步驟(例如，利用圖樣化的氧電漿蝕刻)。這可有助於減少或消除像素之間的串音。
    上面的這些原理藉而使得具有對各式各樣不同波長之增強敏感性的一個裝置(例如，裝置300)能夠利用如示於第4a~4f圖中的相同製造程序而被製造。
    在這個範例中，係利用奈空隙的不同分佈來達成不同敏化區域，但亦可係使用等效的奈粒子安排來達到類似的結果。例如，具有不同奈粒子分佈的多個不同奈粒子結構可被形成，然後被連結一起，以界定一個敏化區域陣列。在另一種變化例中，係可經由微接觸印刷來提供緊密奈粒子單層。
    第8圖例示出於上文中所述的這許多實施例可如何被實施在一個電子設備600中。第8圖概略例示一個設備600(例如一個可攜式行動電話)，其包含依照於上文中所述的實施例中之任何一者的裝置100/200/300。
    設備600可係一個電子設備(包括輸入板個人電腦)、一個可攜式電子設備、一個可攜式電信設備、或用於前述設備中之任何一者的一個模組。此裝置100/200/300可被提供作為用於這樣一個設備600的一個模組，或甚至是作為用於設備600一個處理器或是用在用於這樣的一個設備600的一個模組的一個處理器。此設備600可亦包含一個處理器685和一個儲存媒體690，它們藉由一個資料匯流排680而電氣式連接至彼此。
    裝置100/200/300首先被電氣式連接至一個輸入/輸出介面670，其接收由裝置100/200/300所產生的輸出，並經由資料匯流排680而將其向前傳送至設備600之剩餘部份。介面670可經由資料匯流排680而被連接一個顯示器675(觸敏式或其他)，其將來自裝置100/200/300的資訊提供給使用者。顯示器675可為設備600的一部分，或可是分開的。
    設備600亦包含一個處理器685，其係組配來藉由提供發訊至其他設備部件和自其他設備部件接收發訊來管理其操作，而對裝置100/200/300及設備600之剩餘部份作一般控制。
    儲存媒體690係組配來儲存被組織來進行、控制或致能裝置100/200/300之造作或操作的電腦碼。儲存媒體690可亦被組配來儲存其他設備部件之設定。處理器685可取用儲存媒體690以取得部件設定，來管理其他設備部件之操作。儲存媒體690可係一個暫時性儲存媒體，例如依電性隨機存取記憶體。另一方面，儲存媒體690可係一個永久性儲存媒體，例如硬碟驅動器、快閃記憶體或非依電性隨機存取記憶體。
    第9圖概略例示一個電腦/處理器可讀媒體700，其依據本發明的一個實施例提供一個程式。在這個範例中，此電腦/處理器可讀媒體是一個碟片，例如一個多樣化數位光碟(digital versatile disc,DVD)或一個光碟(compact disc,CD)。在其他實施例中，此電腦可讀媒體可為已以要實現一個創新功能的方式而被編程的任何媒體。例如，此電腦可讀媒體700可包含一個電腦程式，其在於處理器上執行時會接收來自裝置100/200/300的輸出發訊，並將此輸出發訊在顯示器675上呈現為一個圖形表示輸出。
    於本文中所描述的一或多個觀點/實施例係有關可攜式電子設備，例如手攜式電子設備(其可被手持使用、可被放置在托架中使用、及其它諸如此類者)，像是個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)、行動無線電電話、輸入板電腦、及其它諸如此類者。
    此等可攜式電子設備可亦提供一或多種功能，像是：音訊/文字/視訊通訊功能(例如，電信、視訊通訊、和/或文字傳輸(短訊息服務(Short Message Service,SMS)/多媒體訊息服務(Multimedia Message Service,MMS)/收發電子郵件)功能)、互動/非互動檢視功能(例如，網路瀏覽、導航、電視/節目檢視功能)、音樂錄製/播放功能(例如，MP3或其他格式和/或(FM/AM)無線電廣播錄製/播放)、資料之下載/傳送功能、影像擷取功能(例如，利用一個(例如，內置的)數位相機)、以及遊戲功能。
    熟於此技之讀者會可識出，所提過的任何裝置/設備和/或特別提到的裝置/設備之其他特徵係可由被以如下方式安排的裝置提供，即，使其變成被組配來僅在被致能(例如，開關被打開，或其他諸如此類者)時實行所欲操作。在這樣的事例中，它們可並不必然要在未被致能(例如，開關關閉之狀態)中使適當軟體載入到作用記憶體中，而僅在被致能(例如，開啟之狀態)中載入適當軟體。此裝置可包含硬體電路和/或韌體。此裝置可包含被載入到記憶體上的軟體。此等軟體/電腦程式可係紀錄在相同的記憶體/處理器/功能性單元上，及/或在一或多個記憶體/處理器/功能性單元上。
    在一些實施例中，特別提到的裝置/設備可被以適當軟體預先編程，以實行所欲操作，並且其中此適當軟體可係藉由使用者下載一個「鑰匙」，例如，以解鎖/致能此軟體及其相關聯功能而使其能作使用。與此等實施例相關聯的優點可包括減少在一個設備需要進一步功能時下載資料的需求，並且這在一個設備被認知為是具有足夠的容量來儲存此等預先編程之供用於不可由使用者致能之功能的軟體時可以是很有用處的。
    會可識出，所提到的任何裝置/電路/元件/處理器係可具有除了所提到之功能以外的其他功能，並且這些功能係可由相同的裝置/電路/元件/處理器實施。所揭露之一或多個面向可涵納相關聯電腦程式的電子分佈以及被紀錄在一個適當載體(例如，記憶體、訊號)上的電腦程式(其可被作來源/輸送編碼)。
    會可識出，於本文中所述的任何「電腦」係可包含一或多個個別處理器/處理元件之集合，這些個別處理器/處理元件可係為或不為座落在同一個電路板上，或是一個電路板的同一個區域/位置上，或甚至是同一個設備。在一些實施例中，所提過的任何處理器中之一或多者可係被分散在多個設備上。這些相同或不同的處理器/處理元件可進行於本文中所述的一或多個功能。
    會可識出，「發訊」一詞可係指涉作為一連串經發送和/或經接收訊號而被發送的一或多個訊號。這一連串的訊號可包含一個、兩個、三個、四個或甚至是更多個個別訊號成份或不同的訊號，以構成所述發訊。這些個別訊號中之若干或全部可被同時、依次、和/或使其暫時彼此重疊地被發送/接收。
    參考對所提到的電腦和/或處理器和記憶體(例如，包括ROM、CD-ROM等等)之任何論述，這些可包含一個電腦處理器、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、現場可規劃閘陣列(field-programmable gate array,FPGA)、和/或其他已被以使得能夠實行此創新功能之方式規劃的硬體部件。
    申請人藉此獨立地揭露於本文中所述的各個個別特徵以及二或更多個此等特徵的任何組合，只要是在此等特徵或組合能夠有鑑於熟於此技者的一般通常知識而基於本說明書被整體性地實行的範圍內，不管此等特徵或特徵組合是否解決於本文中所揭露的任何問題，並且不對後附申請專利範圍之範疇造成限制。申請人指出，所揭露之觀點/實施例係可包括任何此種個別特徵或特徵組合。有鑑於前文中之說明，對於熟於此技者而言，很明顯地，係可作出落於本揭露內容之範疇內的各種修改體。
    雖然已示出和描述並指出本發明的基本創新特徵(以施用至其較佳實施例的方式)，會可瞭解，熟於此技者係可作出在所述之此等設備與方法之形式和細節中的各種省略和代換及變化，而不悖離本發明之精神。例如，係顯然意欲要使以實質上相同之方式實質上進行相同功能以達到相同結果的那些元件和方法步驟的所有組合均落在本發明之範疇內。此外，應可識出，配合所揭露之本發明的任何形式或實施例而示出和/或描述的結構和/或元件和/或方法步驟係可被整合在任何其他所揭露或描述或建議的形式或實施例中，作為設計選擇的一般事項。另外，在申請專利範圍中，手段加功能(means-plus-function)子句係意欲要將於本文中所述之結構涵蓋為進行所載功能，且不僅是結構性等效，等效結構亦然。因此，雖然釘子和螺栓可能並不為結構性等效，因為釘子係運用圓柱型表面來將木製部件鎖固在一起，而螺栓係運用螺旋狀的表面，在緊固木製部件的環境中，釘子和螺栓可為等效結構。
    100、200、300‧‧‧裝置
    110、120、210、220、310、320、340‧‧‧層
    130、140、150、230、240、250、350‧‧‧子層
    260‧‧‧輸出接觸部
    401~504‧‧‧步驟
    600‧‧‧設備
    670‧‧‧介面
    675‧‧‧顯示器
    680‧‧‧資料匯流排
    685‧‧‧處理器
    690‧‧‧儲存媒體
    700‧‧‧可讀媒體
    a1~d7‧‧‧敏化區域
    A‧‧‧表面電漿子(SP)
    B‧‧‧金屬/介電介面
    C、S‧‧‧球體
    D‧‧‧電磁波
    E‧‧‧電場成份
    F‧‧‧雲
    V‧‧‧空隙
    第1a和1b圖示出對於電漿子和電漿子共振的例示。
    第2a和2b圖示出石墨烯光檢測器層的一個範例。
    第3a和3b圖示出本揭露內容的一個實施例。
    第4a~f圖示出用於製造一個實施例的一種方法。
    第5圖示出用於製造一個實施例的一個流程圖。
    第6圖示出用於製造一個實施例的一個流程圖。
    第7a和7b圖示出另一個實施例。
    第8圖示出一個進一步實施例。
    第9圖示出一個電腦可讀取媒體。
    100‧‧‧裝置
    110、120‧‧‧層
    130、140、150‧‧‧子層
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] 一種裝置，其包含：一第一層，用以檢測電磁發訊，其中該第一層包含石墨烯；以及位在鄰近該第一層之處的一第二層，其係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將該第一層之該石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於該第二層之特定之該電漿子共振的數個特定頻譜特性的檢測作敏化。
    [2] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等特定頻譜特性包含下列中之一或多者：所接收之該電磁發訊的一個特定波長、所接收之該電磁發訊的一或多個尖峰波長、所接收之該電磁發訊的一或多個尖峰頻率、所接收之該電磁發訊的一或多個空波長、所接收之該電磁發訊的一或多個空頻率、及所接收之該電磁發訊的極化。
    [3] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二層包含：由數個敏化區域組成的一個陣列，該等敏化區域具有各別的特定特色電漿子共振參數，以因而將該第一層之對應各別鄰近區域針對對於特定各別波長的檢測作敏化。
    [4] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二層係組配來經受電漿子共振，以將該第一層之該石墨烯敏化，以對應地調整該第一層之該石墨烯的一或多個光吸收特性。
    [5] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一層之該石墨烯的該等光吸收特性包含下列中之一或多者：波長或頻率選擇性、及吸收率。
    [6] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二層包含下列中之一或多者：奈空隙結構、和奈粒子結構。
    [7] 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該第二層係組配來相依於該奈空隙或奈粒子結構的一或多個共振參數而經受電漿子共振。
    [8] 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該等共振參數包含下列中之一或多者：粒子直徑、空隙直徑、粒子間隔、空隙間隔、每單位容積之空隙密度、每單位容積之粒子密度、粒子之分佈、空隙之分佈、奈空隙結構之厚度、奈粒子結構之厚度、和用於該(等)電漿子結構中的材料之特性。
    [9] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一層係設置於該第二層之相對於電磁發訊源的頂部或下方。
    [10] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二層包含：一第一子層，其包含一個介電基材；一第二子層，其包含一個傳導材料，並係位在該第一子層上；以及一第三子層，其包含一個電漿子結構，該第三子層係位在該第二子層上，其中在該第二層內的該第一、第二和第三子層配置因而係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將該第一層之該石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於該第二層之特定之該電漿子共振的數個特定頻譜特性的檢測作敏化。
    [11] 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置為下列中之一或多者：一個電子設備、一個可攜式電子設備、用於電子設備的一個模組、用於可攜式電子設備的一個模組、用於電子設備的一個殼體、用於用在電子設備之模組的一個殼體、用於用在可攜式電子設備之模組的一個殼體。
    [12] 一種用於檢測電磁發訊的電腦程式，該電腦程式包含電腦程式碼，該電腦程式碼係組配來在運行於一處理器上時基於所接收到的對應於一第二層之特定電漿子共振的電磁發訊，利用包含石墨烯的一第一層而檢測具有特定頻譜特性的電磁發訊之存在，該第二層係位在鄰近該第一層之處，該第二層係組配來反應於接收到該電磁發訊而經受電漿子共振。
    [13] 一種方法，其包含下列步驟：提供用於檢測電磁發訊的一第一層，該第一層包含石墨烯；以及將一第二層設置在鄰近該第一層之處，該第二層係組配來反應於接收到電磁發訊而經受電漿子共振，以因而將該第一層之該石墨烯針對對於所接收之電磁發訊的對應於該第二層之特定之該電漿子共振的數個特定頻譜特性的檢測作敏化。
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