[发明专利]基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器及其制造方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述太赫兹宽带调制器包括场源及调控器件，所述调控器件包括基底、设置于所述基座上层的结构层、设置于所述结构层上层的活性层、设置于所述活性层上层的保护层，以及分别设置于所述保护层两侧且与所述活性层相接触的第一电极层和第二电极层；所述第一电极层及所述第二电极层均与所述活性层的上端面相接触；

所述结构层通过面投影立体光固化的3D打印技术制作得到；所述结构层由多个空心立方体紧密排列组成；所述空心立方体的上端面及四个侧面均设有与内部空腔相连通的通孔；每一所述空心立方体的内部空腔中均铺设有内置薄膜层；

所述活性层上设有与所述结构层中空心立方体上端面所设置通孔对应的连通孔；

所述场源为电、磁或激光场，产生外加场并作用于调控器件的表面，通过调节场源的强度以实现太赫兹波的主动调控。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述通孔的直径为所述空心立方体边长的0.3～0.7倍。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述空心立方体的壁厚为其边长的0.08～0.15倍。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述结构层的整体形状为正方形。

5.根据权利要求4所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述空心立方体的边长与所述太赫兹宽带调制器可调制太赫兹波的波长之间的比值为0.35～0.8。

6.根据权利要求1-3任一项所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述基底为硅基底或氧化硅基底。

7.根据权利要求1-3任一项所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述保护层为氧化硅层或六方氮化硼层。

8.根据权利要求1-3任一项所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述空心立方体的材料为耐高温树脂、磁性树脂或陶瓷。

9.根据权利要求1-3任一项所述的基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器，其特征在于，所述内置薄膜层与所述活性层均为WTe₂薄膜层。

10.一种基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器的制造方法，其特征在于，如权利要求1-9任一项所述基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器中的调控器件采用基于3D打印技术的太赫兹宽带调制器的制造方法制造得到，所述方法包括：

在基底上通过面投影立体光固化的3D打印技术制作得到结构层，所述结构层包含由多个空心立方体紧密排列组成；所述空心立方体的上端面及四个侧面均设有与内部空腔相连通的通孔；

通过磁控溅射法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、真空蒸镀法或分子束外延法在所述结构层的上层沉积活性层，并在每一所述空心立方体的内部空腔中沉积内置薄膜层；

在所述活性层的上层铺设保护层，所述保护层的宽度小于所述活性层的宽度；

通过磁控溅射法在所述活性层的上层未铺设保护层的区域溅射形成第一电极层及所述第二电极层得到调控器件；所述第一电极层及所述第二电极层分别设置于所述保护层的两侧。