[发明专利]栅控石墨烯纳米带阵列THz探测器及调谐方法

权利要求书

1.栅控石墨烯纳米带阵列太赫兹探测器，其特征在于：包括底栅极和低阻硅衬底以及设置于衬底上的双层石墨烯纳米带阵列、源漏电极、绝缘层、顶栅极和驱动电路；所述石墨烯纳米带阵列由多个纳米带间隔排列组成，悬空在衬底上，并连通两端的源漏电极，所述顶栅极分为分别靠近源电极和漏电极的两条以及中间的一条，所述驱动电路按照事先计算好的电压施加在源漏电极、顶栅极和底栅极上，通过测量源漏间电流变化探测信号。

2.根据权利要求1所述的栅控石墨烯纳米带阵列太赫兹探测器，其特征在于：所述石墨烯纳米带阵列中纳米带长度小于石墨烯中载流子复合时间内的传输距离。

3.根据权利要求1所述的栅控石墨烯纳米带阵列太赫兹探测器，其特征在于：所述的驱动电路在靠近源电极的顶栅极和底栅极之间加负压，在靠近漏电极的顶栅极和底栅极之间加正压，电压大小满足石墨烯电掺杂的浓度要求，以在石墨烯纳米带p-i-n探测器的相应区域内形成p区和n区。

4.根据权利要求1所述的栅控石墨烯纳米带阵列太赫兹探测器，其特征在于：顶栅所用导电材料在THz波段是透明的。

5.根据权利要求1所述的栅控石墨烯纳米带阵列太赫兹探测器，其特征在于：所述驱动电路按照事先计算好的电压施加在底栅极和中间顶栅极上，两者电压可以单独控制，电压大小满足石墨烯带隙调制和费米能级位置控制要求，电压调谐范围设计在满足所需要的THz波段上。

6.一种如权利要求1所述的栅控石墨烯纳米带阵列太赫兹探测器的调谐方法，其特征在于：根据石墨烯纳米侧向限制与垂直电场可以调控石墨烯能隙实现THz探测的原理，构建10-100nm宽度的栅控纳米带构成的阵列，通过改变栅压，可实现太赫兹波的同步分段扫描，再进行数据重构，得到整个太赫兹波段的响应信号，形成可调谐的宽带太赫兹探测器。