[发明专利]高频振荡电路及其操作方法

权利要求书

1.一种用于产生高频信号的方法，包括:

提供振荡器，包括与谐振电路相连的场效应晶体管，其中所述场效应晶体管包括：耦合到栅极电压源的栅电极、源电极、漏电极、和位于所述源电极和所述漏电极之间并且电连接至所述源电极和所述漏电极的石墨烯通道；以及

通过所述栅电极偏置石墨烯通道到负微分电阻运行区，以引起所述振荡器产生具有谐振频率f0的频率信号，

其中所述谐振电路耦合到辐射器，以用于在所述频率信号开启时发射所述频率信号，

利用施加于所述栅电极的电压控制所述辐射器的输出功率。

2.如权利要求1所述的方法，其中谐振电路具有连接到所述场效应晶体管的第一终端，所述谐振电路包括：电感、电容、并且具有用于连接辐射器的第二终端，其中所述谐振频率的范围在0.1THz到1THz之间。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述栅极电压源提供可变的栅极电压，并且进一步包括：

改变所述栅极电压以调整所述振荡器的开和关。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括改变所述栅极电压以将所述石墨烯通道偏置到所述负微分电阻运行区，及所述负微分电阻运行区之外，以便分别开启及关闭所述频率信号。

5.如权利要求1所示的方法，其中构造所述振荡器包括提供位于所述石墨烯通道和所述栅电极之间的电介质层。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述电介质层由高介电常数材料组成。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述石墨烯通道被构造为位于衬底表面上，与所述源电极和所述漏电极电连接，并且所述栅电极被构造为位于所述衬底的所述表面上。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述石墨烯通道被构造为位于衬底表面上，与所述源电极和所述漏电极电连接，并且所述栅电极被构造为位于所述衬底的所述表面下。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述谐振电路具有连接到所述场效应晶体管的第一终端，所述谐振电路包括电感、电容，并且具有用于与辐射器相连的第二终端。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述谐振电路的所述第一终端与所述漏电极相连，并且其中所述源电极与偏置电压源相连。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述电感和所述电容并联。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述电感和所述电容串联。

13.如权利要求1所述的方法，其中如果通过所述栅电极将所述石墨烯通道偏置到负微分电阻运行区，f0具有从0.1THz到1THz范围内的频率。

14.如权利要求1所述的方法，其中如果通过所述栅电极将所述石墨烯通道偏置到负微分电阻运行区，则存在改变可变栅极电压值以调整所述频率信号的开和关的步骤。

15.如权利要求2所述的方法，其中如果通过所述栅电极将所述石墨烯通道偏置到所述负微分电阻运行区，所述振荡器的所述谐振频率f0取决于所述电感(L1)和所述电容(C1)，其值为2π(L1xC1)^1/2。

16.如权利要求4所述的方法，进一步包括：将至少两个所述场效应晶体管耦合到所述辐射器。

17.一种用于产生高频信号的设备，包括：

栅电极；

源电极；

漏电极；以及

位于所述源电极和所述漏电极之间并且电连接至所述源电极和所述漏电极的石墨烯通道，其中所述石墨烯通道相对于所述栅电极进行设置，从而由所述栅电极偏置到负微分电阻运行区，

其中所述设备连接至谐振电路，所述谐振电路包括：电感、电容，并且具有用于连接到辐射器的第二终端，其中所述辐射器的输出功率被施加于所述栅电极的电压控制。

18.如权利要求17所述的设备，进一步包括：位于所述石墨烯通道和所述栅电极之间的电介质层。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述电介质层由高介电常数的材料组成。