[发明专利]一种室温可调控的亚太赫兹波探测器及制备方法

摘要

本发明公开了一种室温可调控的亚太赫兹波探测器及制备方法，以具有高迁移率且载流子浓度可调的石墨烯场效应晶体管为基本结构单元，场效应晶体管具有一组亚太赫兹波耦合天线的源漏电极和劈裂栅极。所述探测器在蓝宝石衬底上集成对数周期天线以及相应的引线电极；在天线间距中转移的石墨烯导电沟道；在石墨烯导电沟道上有氧化铝栅介质层，最后，在石墨烯导电沟道的氧化铝栅介质层上集成劈裂栅极以及相应的引线电极，实现可调控的亚太赫兹波探测。本发明的优点在于：高速、宽频、响应高且可调控的类光导与类光伏探测器；器件的集成度、工艺成熟及可重复性，为实现太赫兹探测器大规模应用奠定基础。

主权项

1.一种室温可调控的亚太赫兹波探测器，其特征在于：所述亚太赫兹波探测器在蓝宝石衬底(1)上集成对数周期天线(3)以及引线电极(2)，对数周期天线(3)的两臂分别与对应的引线电极(2)相连；在对数周期天线(3)的两臂中间有高迁移率且载流子浓度可调的石墨烯导电沟道(4)，石墨烯导电沟道(4)与对数周期天线(3)两臂互连，形成良好的欧姆接触；在石墨烯导电沟道(4)上有氧化铝栅介质层(5)；在石墨烯导电沟道的氧化铝栅介质层(5)上集成劈裂栅极(6)以及相应的引线电极(2)；所述的蓝宝石衬底(1)的厚度0.5～1mm；所述的对数周期天线(3)为金膜，尺寸为：外半径1～2mm，厚度100～200nm；所述的引线电极(2)为金电极，厚度200～400nm；所述的石墨烯导电沟道(4)长度为5～10μm，迁移率1000～10000cm2V‑1s‑1，载流子浓度1011～1014cm‑2；所述的氧化铝栅介质层(5)厚度为30～50nm；所述的劈裂栅极(6)为金膜，其线宽1～2.2μm，线间距500～600nm，厚度20～60nm。