[发明专利]一种石墨烯金属复合结构的太赫兹调制器

摘要

本发明提供一种石墨烯金属复合结构的太赫兹调制器，由衬底、金属结构层、绝缘介质层、石墨烯薄膜层、电极组成。所述太赫兹调制器通过在金属结构层和电极之间施加电压改变石墨烯的化学势，实现对穿过器件的太赫兹波能量的调制，同时通过金属结构层在太赫兹波特定波段的共振作用，增强器件在共振波段的调制深度。本发明将石墨烯的高电子迁移率性质与金属结构的共振性质结合，获得了高速、大调制深度的太赫兹调制器，可广泛用于太赫兹通信、太赫兹探测、太赫兹成像等领域。

主权项

一种石墨烯金属复合结构的太赫兹调制器，其特征在于：(1)调制器结构由衬底、金属结构层、绝缘介质层、石墨烯薄膜层和电极构成；(2)金属结构层为亚波长阵列结构构成，附于衬底表面上方，其结构单元为整体呈正方形金属框，正方形金属框四边等宽，在正方形金属框正中间有一个正方形金属贴片，正方形金属贴片和正方形金属框之间为镂空区域，镂空区域也为正方形边框的形状，结构单元为矩形阵列排布，结构单元的正方形金属框连成一片，金属结构层厚度不小于50nm；(3)绝缘介质层位于金属结构层之上、金属结构层和石墨烯薄膜层之间，使金属结构层与石墨烯隔离，厚度10nm‑10um；(4)石墨烯薄膜层位于绝缘介质层之上，面积小于绝缘介质层，石墨烯薄膜层为单层石墨烯，石墨烯薄膜的边缘部分与电极相连，电极位于绝缘介质层之上、电极与金属结构层通过绝缘介质层隔离，电极厚度不小于50nm。