[发明专利]波导、包括该波导的装置及制造该波导的方法

权利要求书

1.一种波导(107)，包括：

第一导体层(103)和第二导体层(104)，所述第一导体层(103)和第二导体层(104)包括相对于波导模式下的电磁波具有负介电常数实部的负介电常数介质；以及

核心层(108)，其与所述第一导体层和所述第二导体层接触并且被放置在所述第一导体层与所述第二导体层之间，

其特征在于，核心层包括多个半导体部分(101)和间隔物(102)，多个半导体部分(101)中的每一个都具有岛形状，其中在核心层的面内方向上，间隔物(102)被布置在相邻的半导体部分(101)之间。

2.如权利要求1所述的波导，其中，所述半导体部分(101)具有小于100μm的节距长度。

3.如权利要求1或2所述的波导，其中，在核心层中，在波导模式下的电磁波的传播方向上间隔物被布置在相邻的半导体部分之间。

4.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述间隔物限定第一金属层和第二金属层之间的距离。

5.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述间隔物由电介质或绝缘体构成。

6.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述间隔物在所述波导的纵向方向和横向方向上具有等于或小于λg/2的宽度，其中，λg＝λ/n_e，λ是所述电磁波的波长，n_e是所述波导的等效折射率。

7.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述半导体部分在所述波导的纵向方向和横向方向上具有等于或小于λg/2的宽度，其中，λg＝λ/n_e，λ是所述电磁波的波长，n_e是所述波导的等效折射率。

8.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述半导体部分至少被布置在要成为振荡模式下的谐振电场中的波腹的位置处。

9.如权利要求8所述的波导，其中，所述间隔物至少被布置在将要成为振荡模式下的谐振电场中的波节的位置处。

10.如权利要求1或2所述的波导，其中，所述半导体部分具有多量子阱结构，用于通过载流子的子带间跃迁来生成太赫兹波。

11.一种使用电磁波的装置，包括：

如权利要求1至10中任一项限定的波导；以及

算术单元，用于检测已经与样本相互作用的电磁波，并且基于检测信号来计算所述样本的状态。

12.一种制造如权利要求1至10中任一项限定的波导的方法，所述方法包括：

在半导体层中形成凹入部分；以及

使用物质填充所述凹入部分以布置间隔物。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

制备第一衬底，所述第一衬底在上表面上提供有半导体层；

制备第二衬底；

经由第一导体层将所述第一衬底上的半导体层转移到第二衬底的上表面上；以及

在所述半导体层的上表面上形成第二导体层，在所述半导体层中布置有间隔物。