[实用新型]一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件

权利要求书

1.一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，包括衬底层(1)、绝缘介质层(2)、石墨烯超材料光栅层(3)、源电极(4)、漏电极(5)、离子凝胶栅介电层(6)和顶栅门电极(7)；所述衬底层(1)水平设置在最下层，所述绝缘介质层(2)水平设置在衬底的上表面上，所述石墨烯超材料光栅层(3)平行设置在绝缘介质层(2)上表面的中间位置，绝缘介质层(2)的四个边分别为两个相对的a和b边以及另一相对的c和d边，a和b边在光栅长度方向的两侧；所述源电极(4)、漏电极(5)设置在石墨烯超材料光栅层(3)两侧即绝缘介质层(2)a和b的两边的上表面，并且源电极(4)、漏电极(5)覆盖石墨烯超材料光栅层(3)边缘，所述离子凝胶栅介电层(6)旋涂在石墨烯超材料光栅层(3)及源电极(4)和漏电极(5)的上方，所述顶栅门电极(7)设置在离子凝胶栅介电层(6)上方边缘位置。

2.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，顶栅门电极(7)设在绝缘介质层(2)c或d边对应的离子凝胶栅介电层(6)上方边缘位置。

3.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的衬底层为正方形，边长为1-5cm，厚度为100-500μm，电阻率大于10000Ω·cm。

4.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的衬底层材质为单晶高阻硅片、金刚石薄膜、TPX(聚4-甲基戊烯)中的一种。

5.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的绝缘介质层为正方形，边长为1-5cm，厚度为0.2-1μm，介电常数为1-10。

6.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的绝缘介质层材质为二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铪中的一种。

7.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的石墨烯超材料光栅层为石墨烯超材料阵列组成的光栅结构，其材料为石墨烯，厚度为0.34nm，光栅周期为100-1000μm，占空比为1：1。

8.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的石墨烯超材料光栅层的石墨烯超材料为图形化的石墨烯，呈现为条带、方形、圆形、环形中的一种形状的周期性结构图形。

9.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，所述的源电极、漏电极和顶栅门电极为金、钛、镍、铬中的一种；源电极、漏电极和顶栅门电极的长度均为8mm-40mm，宽为0.5mm-5mm，厚度为10-100nm，电导率为2×10⁵-6×10⁷S/m。

10.按照权利要求1所述的一种基于石墨烯超材料的太赫兹光栅器件，其特征在于，离子凝胶栅介电层厚度为1-3μm。