[发明专利]一种基于TFT工艺的可调谐超材料器件及其制作方法

说明书

本发明实施例提供一种基于TFT工艺的可调谐超材料器件及其制作方法，包括：TFT单元；多个导电层，形成在所述TFT单元上并且通过通孔与所述TFT单元的源/漏极电联接；以及超材料单元，至少部分地形成在所述多个导电层中的一个或多个中并通过所述通孔与所述源/漏极电联接。该器件不仅易于实现可控超材料阵列，进而大面积生产可控超材料调控系统，与TFT工艺兼容性强、稳定性高，可以实现规模化生产，从而降低生产成本。

技术领域

本发明涉及超材料技术领域，尤其涉及一种基于TFT工艺的可调谐超材料器件及其制作方法。

背景技术

超材料(Metamaterials)，又称人工特异性材料，是一种按照一定规律进行排列分布的人工电磁媒质。超材料具有自然界材料所不具有的可设计性、可重构性、可编程性等优点，因而凭借其材料的本征性质、单元排列方式及其亚波长结构等优势，成为在微米甚至纳米尺度下操控电磁波的重要工具。超材料能够实现天然材料无法实现的电磁响应特性，其相关研究覆盖了从微波到可见光波段，在实现太赫兹波的控制、研发相关太赫兹功能器件以及新一代无线通信技术领域中尤为重要。

近年来，有关超材料的研究不断涌现，包括将二极管、液晶、石墨烯等集成到超材料单元中，通过外加激励的变化来改变超材料的电磁响应。但是，目前对超材料进行调制的控制方式通常采用独立器件对超材料单元进行调制，或者通过半导体载流子浓度的改变来对超材料进行调制。这种控制方式存在兼容性差、良率低、难以规模化生产、研发成本高等诸多问题，并且控制可靠性和响应速度也有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种基于TFT工艺的超材料器件及其制作方法，用以解决现有技术中的上述技术问题。

具体地，本发明实施例提供了以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于TFT工艺的可调谐超材料器件，包括：TFT单元；多个导电层，形成在所述TFT单元上并且通过通孔与所述TFT单元的源/漏极电联接；以及超材料单元，至少部分地形成在所述多个导电层中的一个或多个中并通过所述通孔与所述源/漏极电联接。

进一步地，该基于TFT工艺的可调谐超材料器件进一步包括：TFT兼容电路，电联接到所述栅极以通过控制所述栅极的电压来对所述超材料单元的电磁响应特性进行调制。

进一步地，所述TFT兼容电路包括：数字化控制单元，控制所述TFT单元的截止与导通以对所述超材料单元的电磁响应特性进行数字化调制；和/或模拟化控制单元，控制所述栅极的沟道电压以对所述超材料单元的电磁响应特性进行模拟化调制。

进一步地，一个所述TFT单元对应一个或多个所述超材料单元。

进一步地，所述超材料单元为线状结构、十字结构、渔网结构、矩形环结构、圆形环结构、回字状结构、开口谐振环中的一种或多种。

进一步地，所述超材料单元由铝、铜、银、钴、钛、氧化铟锡、金、铁、铂、钼、铬、钨、镍中的一种或多种构成。

进一步地，所述TFT单元为氧化物薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管和多晶硅薄膜晶体管中的一种或多种。

进一步地，所述TFT单元的结构为顶栅顶接触型、顶栅底接触型、底栅顶接触型、底栅底接触型中的一种。

第二方面，本发明提供一种根据以上所述的基于TFT工艺的可调谐超材料器件的制作方法，包括：制作TFT单元；在TFT单元上形成多个导电层，使得所述多个导电层通过通孔与所述TFT单元的源/漏极电联接；以及部分地在所述多个导电层中的一个或多个导电层中形成超材料单元，使得所述超材料单元通过所述通孔与所述TFT单元的源/漏极电联接。