[发明专利]SOI衬底石墨烯晶体管太赫兹波双频点选频调制器及其制备方法

摘要

本发明属于太赫兹功能器件技术领域，提供一种SOI衬底石墨烯晶体管太赫兹波双频点选频调制器及其制备方法。该SOI衬底石墨烯晶体管太赫兹波双频点选频调制器，包括衬底，衬底上表面依次设置的Al₂O₃栅介质层、石墨烯薄膜，以及源电极、漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组、栅电极；所述衬底为SOI衬底；所述源电极、漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组设置于石墨烯导电薄膜上，漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组用于实现双频点调制；所述栅电极为环形栅电极、设置于衬底上表面。本发明SOI衬底石墨烯晶体管太赫兹波双频点选频调制器能够有效降低调制器损耗，减小调制器工作电压，并且可实现调制器双频点的选频应用。

主权项

1.SOI衬底石墨烯晶体管太赫兹波双频点选频调制器，包括衬底(101)，衬底上表面依次设置的Al₂O₃栅介质层(102)、石墨烯薄膜(103)，以及源电极(105)、漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组(106)、栅电极(104)；其特征在于，所述衬底(101)为SOI衬底；所述源电极(105)、漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组(106)设置于石墨烯薄膜(103)上，漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组(106)用于实现双频点调制；所述栅电极(104)为环形栅电极、设置于衬底(101)上表面且环绕所述Al₂O₃栅介质层(102)、石墨烯薄膜(103)、源电极(105)、漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组(106)；所述漏电极‑双频点超材料结构谐振单元组由漏电极、以及连接于漏电极且呈阵列排布的N个重复性谐振单元组成，N≥3，所述谐振单元由人工金属电磁谐振结构组成；所述SOI衬底为蓝宝石‑SiO₂‑Si结构，其中的Si层的厚度为5～50μm；所述Al₂O₃栅介质层的厚度为30nm～60nm；所述石墨烯薄膜为单层石墨烯，电阻率为40～100Ω·cm，载流子迁移率大于2000cm²/Vs。