2013-01-03_US2013001514A_发明申请_US20130001514A1 Method and Apparatus for Converting Photon Energy to Electrical Energy_+++A_n_z+++.docx

好的,我将以资深专利代理师的身份,对您提供的对比文件和目标专利进行严谨的创造性评估。本次评估将严格遵循您设定的规则,包括创建特征比对表格、进行直接公开与隐含公开判断,并输出相应的代码。

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**对比文件名称**:2013-01-03_US2013001514A_发明申请_US20130001514A1 Method and Apparatus for Converting Photon Energy to Electrical Energy

**目标专利名称**:用于检测光子的装置和方法 (CN105765798B)

**本次调用的模型名称**:gpt-4

### 特征比对表格

技术特征描述及公开性判断对比文件原文引用 (翻译成中文)公开性论述
**技术特征A:包括:半导体** <br> 《直接公开》**[0015]** 图1描绘了装置11的示意图,其包括纳米柱36阵列、石墨烯薄膜15…… <br> **[0019]** 石墨烯层15本身可能吸收很少的辐射……对比文件[0015]明确公开了装置11包括`石墨烯薄膜15`。目标专利说明书[0021]明确指出“半导体2可以是二维(2)半导体,诸如石墨烯...”。因此,石墨烯作为半导体材料是公知常识,对比文件直接公开了该技术特征。
**技术特征B:不对称电极布置,该不对称电极布置包括第一电极、与跨越所述半导体的一部分的所述第一电极分离的第二电极、以及与至少所述第一电极相关联的至少一个表面等离子体激元生成器** <br> 《未公开》**[0016]** 图2描绘了纳米柱36之一的第一端21的示意图,石墨烯薄膜15与第一端21接触22。 <br> **[0018]**……光生电子-空穴对可能在内建电场区域26中分离,形成自由电子和自由空穴。自由电子和自由空穴在内建电场的影响下移动,导致光电流I穿过内建电场区域26,并在第一和第二金电极33a、33b之间流动。 <br> **[0019]** 由于局域场增强和相关的等离子体效应,纳米柱阵列36与石墨烯层15之间的接触增强了石墨烯层中光子的吸收。对比文件公开了第一电极33a和第二电极33b,它们跨越石墨烯薄膜15的一部分分离。然而,对比文件中的电极布置是“对称的”,即光电效应发生在每个纳米柱与石墨烯的接触点,光电流在两个电极之间被收集。其核心是利用纳米柱阵列与石墨烯接触形成的**肖特基结/内建电场**来分离光生载流子,而非利用与特定电极关联的“表面等离子体激元生成器”来产生并引导等离子体激元。对比文件[0019]提到的“局域场增强和相关的等离子体效应”是纳米柱阵列本身的局部等离子体共振效应,用于增强光吸收,并非如目标专利那样,是一个与特定电极相关联、用于将光子耦合为表面等离子体激元并传导至半导体的独立功能单元。因此,对比文件未公开“与至少所述第一电极相关联的至少一个表面等离子体激元生成器”这一核心结构。
**技术特征C:其中所述表面等离子体激元生成器包括与连续的导电材料组合的光耦合器** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件虽存在局域等离子体效应,但并未公开一个“光耦合器”与“连续的导电材料”组合形成的、能够将光子转换为传播型表面等离子体激元的结构。对比文件中的纳米柱阵列主要作为形成肖特基结的电极,其发生的是局域表面等离子体共振,而非传播型表面等离子体激元。因此,该技术特征在对比文件中未公开。
**技术特征D:所述第一电极从与所述半导体不接触的第一区域延伸到与所述半导体接触的第二区域** <br> 《未公开》**[0022]** 然后将镍溅射到纳米柱36阵列上以形成金属化的硅纳米柱,去除牺牲光刻胶35,然后在步骤3中将石墨烯薄片37沉积在纳米柱36阵列上,以在纳米柱36和第一金电极33a之间建立电接触。对比文件中,第一电极33a通过金属化的纳米柱36与石墨烯2接触。电极本身(33a)是沉积在绝缘层上的,它通过金属化的纳米柱(作为延伸部分)与石墨烯接触。虽然有一个从电极到半导体的路径,但并未明确公开第一电极本身具有一个“不接触半导体的第一区域”和一个“接触半导体的第二区域”这样的结构划分。电极33a本身是分离的,纳米柱是另一个结构。
**技术特征E:其中在所述第一区域处的所述第一电极与所述光耦合器相关联** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**鉴于对比文件未公开技术特征C和D,即不存在明确的光耦合器,也不存在第一电极的明确的第二区域,因此本特征无从谈起。对比文件未公开。
**技术特征F:其中与所述第二区域相比,** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**基于目标专利,此特征是用于引出G特征,对比文件未公开第一电极的区域划分,故无公开。
**技术特征G:所述第一区域进一步远离于所述第二电极。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件未公开第一电极的区域结构,也未涉及第一区域与第二电极在空间距离上的比较。
**技术特征H:其中所述表面等离子体激元生成器被配置为在至少与线平行的方向中将动量的成分给予入射光子,所述线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。** <br> 《未公开》**[0019]** 因为局域场增强和相关的等离子体效应,纳米柱阵列36与石墨烯层15之间的接触可能增强了石墨烯层中光子的吸收。对比文件中的等离子体效应是“局域的”,发生在纳米柱尖端,用于增强吸收,并不涉及在特定方向(如通过第一电极、半导体、第二电极的线)上向入射光子施加动量以满足波矢匹配,从而将光子耦合为沿该方向传播的表面等离子体激元。
**技术特征I:其中所述表面等离子体激元生成器被配置为优选地在与所述线平行的方向中将动量的成分给予入射光子,所述线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**与H类似,对比文件没有公开任何具有方向选择性的动量给予机制,特别是“优选地”在一个特定方向。对比文件中的等离子体增强是各向同性的局域效应。
**技术特征J:其中所述表面等离子体激元生成器被配置为生成表面等离子体激元并且将所生成的表面等离子体激元传送给所述半导体。** <br> 《未公开》**[0019]** 由于局域场增强和相关的等离子体效应,纳米柱阵列36与石墨烯层15之间的接触增强了石墨烯层中光子的吸收。对比文件公开了“局域场增强和相关的等离子体效应”,这是一种局域表面等离子体共振,它发生在纳米柱表面,并“增强”了石墨烯的吸收。但这与目标专利中的“生成表面等离子体激元(一种传播的表面波)并且将所生成的表面等离子体激元传送给所述半导体”截然不同。后者是主动产生并传导传播型等离子体激元,前者是被动的局域场增强。
**技术特征K:其中所述表面等离子体激元生成器被配置为:在沿着线的方向中提供在至少数微米上的连续等离子体,该线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件中的等离子体效应是纳米尺度的局域效应,不涉及在“至少数微米”上的“连续”传播。纳米柱阵列是离散的、周期性的结构,并非提供连续传导路径。
**技术特征L:其中所述表面等离子体激元生成器被配置为:从不接触所述半导体的区域到接触所述半导体的区域提供连续的等离子体。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件没有描述任何“连续的等离子体”的传导。
**技术特征M:其中所述表面等离子体激元生成器被配置为:从不接触所述半导体的区域到接触所述半导体的区域提供连续的金属。** <br> 《未公开》**[0022]** 然后将镍溅射到纳米柱36阵列上以形成金属化的硅纳米柱…… <br> **[0015]**……第一金电极33a,第二金电极33b……对比文件中的电极33a和纳米柱36是分离的部件,通过石墨烯连接,并非一个连续的、从非接触区延伸到接触区的金属结构。金属化的纳米柱是离散的。
**技术特征N:其中所述表面等离子体激元生成器包括具有周期性的周期结构,其中所述周期性至少在平行于线的方向中,该线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。** <br> 《隐含公开》**[0021]** 硅纳米柱36的直径在50-100 nm范围内,平均间距在100和800 nm之间。 <br> **[0019]** 因为局域场增强和相关的等离子体效应,纳米柱阵列36与石墨烯层15之间的接触增强了石墨烯层中光子的吸收。对比文件[0021]公开了纳米柱阵列36具有周期性,其平均间距在100-800nm之间。这是一个周期结构。结合[0019]“局域场增强”的论述,本领域技术人员可以理解这种周期性纳米柱阵列在电磁波入射时会产生局域表面等离子体共振,其共振特性与周期结构相关。对比文件图1的纳米柱阵列显然呈周期性分布。虽然目标专利的“周期光栅”是一种一维线性光栅,用于产生传播型表面等离子体激元,而对比文件是二维点阵,用于产生局域表面等离子体共振,但两者都属于“具有周期性的周期结构”,均能实现光与等离子体的耦合。考虑到隐含公开的宽松标准,可以认为对比文件部分公开了该技术特征(即存在周期结构),但作用不同。因此,判断为**隐含公开**。
**技术特征O:其中所述表面等离子体激元生成器包括具有周期性的周期结构,其中所述周期性平行于线,该线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件中纳米柱阵列的周期性是二维的,没有明确其周期方向与通过第一电极、半导体、第二电极的“线”的关系。目标专利强调了周期方向需“平行于”该特定轴线,这是一个明确的方向性限定。
**技术特征P:其中所述周期结构是周期光栅。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件公开的是纳米柱阵列,并非一维光栅结构。
**技术特征Q:其中所述表面等离子体激元生成器包括导电材料,该导电材料包括表面,其中所述表面是连续的并且包括周期轮廓调制。** <br> 《未公开》**[0022]** 然后将镍溅射到纳米柱36阵列上以形成金属化的硅纳米柱……对比文件中的导电材料(镍)是溅射在分立纳米柱上,其表面是离散的点阵,而非一个“连续的”表面。周期轮廓调制是指导电材料的上表面本身的形貌(如目标专利图4A的波浪状),而非分立柱状结构。
**技术特征R:其中所述第一电极与表面等离子体激元生成器相关联,但是所述第二电极与表面等离子体激元生成器不相关联。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件中,第一电极33a和第二电极33b均与纳米柱阵列(等离子体效应来源)电连接,不存在这种不对称性。
**技术特征S:其中所述第一电极与用于选择性地耦合第一频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联,以及所述第二电极与用于选择性地耦合与所述第一频率不同的第二频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件未公开任何频率选择性耦合的机制,两个电极都连接到产生宽带增强的同一纳米柱阵列。
**技术特征T:其中所述不对称电极布置包括多个第一电极,每个第一电极与用于选择性地耦合特定频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联。** <br> 《未公开》**[0015]** 装置11包括纳米柱36阵列、石墨烯薄膜15、第一金电极33a、第二金电极33b……对比文件只有一个第一电极33a,并非“多个第一电极”。
**技术特征U:其中所述第二电极是通过所述半导体与所述多个第一电极分离的公共电极。** <br> 《未公开》**[0015]**……第二金电极33b……基于特征T未公开,本特征自然也未公开。
**技术特征V:其中所述表面等离子体激元生成器包括第一部分和第二部分,所述第一部分提供周期光栅以及所述第二部分不提供周期光栅。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**对比文件没有任何关于表面等离子体激元生成器存在“第一部分”和“第二部分”的划分,尤其是“提供周期光栅”的部分。
**技术特征W:其中所述第二部分是平的。** <br> 《未公开》**(无相应公开内容)**基于特征V未公开,本特征自然也未公开。
**技术特征X:其中所述第二部分邻近于所述半导体的部分,以及所述第一部分不邻近于所述半导体的部分。** <br> 《未公开》**[0022]**……将石墨烯薄片37沉积在纳米柱36阵列上,以在纳米柱36和第一金电极33a之间建立电接触。对比文件中,整个纳米柱阵列(包含光耦合效应)都与石墨烯接触。而目标专利的核心在于,产生等离子体激元的区域(第一部分)远离半导体,而传导等离子体激元的区域(第二部分)才接触半导体,这是一种特意设计的结构。对比文件没有揭示这种结构。
**技术特征Y:被配置为窄带光检测器。** <br> 《未公开》**[0014]** 石墨烯从紫外到太赫兹范围都有吸收。因此,基于石墨烯的光电探测器可以在更宽的波长范围内工作。 <br> **[0023]**……制造能够检测宽波长范围辐射的光电探测器。对比文件明确地、反复地强调其目标是实现**宽带**光检测,这与目标专利的“窄带”光检测器完全相反。
**技术特征Z:被配置为分析物传感器,其中至少所述半导体被暴露以用于分析物吸附。** <br> 《隐含公开****[0018]** 装置11可用于光电探测器,通过测量光电流I来检测光子P。 <br> **[0015]** 图1……石墨烯薄膜15……对比文件将石墨烯薄膜15暴露于环境中以接收光子。尽管其公开内容明确指向光检测,但本领域技术人员可以合理推断,当这种光电探测器暴露于分析物时,石墨烯的电学性质会被分析物吸附所改变,从而可以类似地用于传感。此为公知常识。考虑到隐含公开的宽松标准,虽然对比文件未明确提及“分析物传感”,但从其基本结构和光检测原理出发,本领域普通技术人员可能推断出该装置具备用作传感器的潜力。因此,判断为**隐含公开**。

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### 公开性代码输出汇总

根据上述分析,在表格第三栏中进行公开性论述后,结果如下:

* 技术特征A:被对比文件直接公开。

* 技术特征N:被对比文件隐含公开(部分公开周期结构概念,但作用不同)。

* 技术特征Z:被对比文件隐含公开(从光检测器合理推断出用于传感的潜力)。

根据输出规则:

* 若对比文件直接公开了技术特征A,请在回答的结尾插入大写英文代码<<<A>>>。

* 若对比文件隐含公开了技术特征N,请在回答的结尾插入小写英文代码<<<n>>>。

* 若对比文件隐含公开了技术特征Z,请在回答的结尾插入小写英文代码<<<z>>>。

* 其他未公开的技术特征,则绝对不能在回答结尾体现任何对应的代码。

<<<A>>><<<n>>><<<z>>>

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