[发明专利]宽带石墨烯太赫兹可调吸收器

说明书

本发明公开了宽带石墨烯太赫兹可调吸收器及其方法。它包括太赫兹波输入端、第一石墨烯微结构层、第一硅介质层、第二石墨烯微结构层、第二硅介质层、金属条带层、太赫兹波输出端以及外加电压源；本发明的宽带石墨烯太赫兹可调吸收器具有可调，制作方便，吸收率高等优点，满足在太赫兹波通信技术、生物医学、太赫兹辐射领域应用要求。

技术领域

本发明涉及吸收器，具体涉及宽带石墨烯太赫兹可调吸收器及其方法。

背景技术

太赫兹(THz，1THz=10¹²Hz)波是指频率从0.1THz到10THz，波长为3mm到30μm，其频段介于毫米波与红外光之间频谱范围的电磁波谱区域。太赫兹所处波谱中独特频段使其不仅同时微波及光波的一些特征，同时它还有具有一些独特的特点：（1）强穿透性：太赫兹能够低损耗透过电介质及非极性物体的特性使得它能够对陶瓷非透明介质透视成像，同时太赫兹波是浓烟或者风尘等低可见度环境中成像的理想光源，可用于沙漠、雾霾天气等场合。（2）低能量性：频率在1THz电磁波所具有的能量仅仅在毫电子伏特数量级，因此不会导致光致电离，因此可以放心地应用于生物样品的检测及旅客的安检。（3）光谱分辨能力强：虽然太赫兹拥有非常小的光子能量，却囊括了许多光谱信息。太赫兹此频段具有明显的吸收及色散特性。

太赫兹波吸收器是一种非常重要的太赫兹波功能器件，其在太赫兹波成像、太赫兹波医学诊断、太赫兹波通信、太赫兹波空间天文学等太赫兹波应用领域都有着广阔的应用前景，但是现有的太赫兹波吸收器结构复杂、制作困难、窄带吸收，响应速度慢。因此迫切需要研究出一种结构简单、制作方便、效率高的太赫兹波吸收器来满足太赫兹实际应用的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供宽带石墨烯太赫兹可调吸收器及其方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

宽带石墨烯太赫兹可调吸收器，其特征在于包括太赫兹波输入端、第一石墨烯微结构层、第一硅介质层、第二石墨烯微结构层、第二硅介质层、金属条带层、太赫兹波输出端以及外加电压源。

所述的宽带石墨烯太赫兹可调吸收器，其特征在于所述的周期结构正视图为正方形，正方形边长为50μm ~60μm。第一石墨烯微结构层为石墨烯，厚度为0.34nm~1.0nm，顶层石墨烯微结构单环边长为24μm ~26μm，宽度为2μm ~4μm。

第一介质层边长为50μm ~60μm，厚度为1μm ~2μm，相对介电常数为11.9。第二石墨烯微结构层为石墨烯，厚度为0.34nm~1.0nm，该层石墨烯微结构由一个石墨烯方环和一个石墨烯实心方形组成，石墨烯方环长度为30μm ~32μm，方环宽度为3μm ~5μm，实心方形宽度为24μm ~26μm。第一介质层边长为50μm ~60μm，厚度为1μm ~2μm，相对介电常数为11.9。第二硅介质层边长为50μm ~60μm，厚度为3μm ~5μm，相对介电常数为11.9。