[发明专利]基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器，其特征在于，所述基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器包括：

石英基底和光刻在石英基底表面的若干金属单元；

若干金属单元周期性排列，由n个金属单元依次排列组成，其中n≥1；

所述金属单元由正方形环和位于正方形环中间的×形条合并组成，所述正方形环四边中间开有开口；

所述金属单元表面覆盖有一层半导体材料薄膜。

2.如权利要求1所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器，其特征在于，相邻金属单元之间存在间距，且间距相等。

3.如权利要求1所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器，其特征在于，所述金属单元的上下周期设置为Px和Py，Px＝Py＝100μm，边长设置为a，a＝45μm，开口间隙设置为g，g＝6.5μm，宽度设置为w，w＝5μm。

4.如权利要求1所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器，其特征在于，所述半导体材料薄膜为具有洛伦兹参数模型的薄膜，所述半导体材料的相对介电常数用Drude响应其中γ表示阻尼率或散射率,ωp表示等离子体频率，等离子体频率表达式为N表示电子载流子浓度，e表示电子的电荷，ε₀表示真空介电常数，m_eff则为电子的有效质量，在室温环境下，当ωω_p时，半导体反射率降低，对入射波变得透明。

5.如权利要求1所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器，其特征在于，所述半导体材料薄膜为钙钛矿薄膜。

6.如权利要求1所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器，其特征在于，所述石英基底的尺寸参数为20*20*0.5mm。

7.一种用于制备权利要求1～6任意一项所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器的制备方法，其特征在于，所述基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器的制备方法包括：

步骤一，太赫兹超材料的制备：用绘图软件绘制超材料结构图形，通过绘制的图形制备掩膜板，利用光刻机将制备好的掩膜板中的图形通过光刻工艺光刻到石英基底上，电子束蒸发，将金蒸镀到底片，得到金属单元；

步骤二，钙钛矿薄膜的制备：配备MAPbI₃溶液，将MAPbI₃溶液旋涂到金属单元表面，放置在加热平台上退火，基片表面形成一层光亮的钙钛矿薄膜。

8.如权利要求7所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的蒸镀选用钛/金金属，先用20nm厚的钛作为缓冲层，之后再将80nm厚的金粘附在钛缓冲层上。

9.如权利要求7所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器的制备方法，其特征在于，步骤二中的MAPbI₃溶液浓度为1mol/L，所述MAPbI₃溶液的制备方法包括：称量MAI粉末159mg，PbI₂粉末461mg到空溶液瓶中，用移液枪将1mL的DNF溶液注射入装有粉末的溶液瓶中，得到MAPbI₃溶液。

10.如权利要求7所述的基于光调声子等离子体共振分裂的太赫兹调制器的制备方法，其特征在于，步骤二中的加热平台温度为90℃，退火10分钟。