[发明专利]石墨烯光子晶体太赫兹放大器

权利要求书

1.一种石墨烯光子晶体太赫兹放大器，其特征在于包括石墨烯(1)、单晶硅层(2)、正电极(3)、负电极(4)，其中石墨烯(1)和单晶硅层(2)交替排列形成周期性“石墨烯-单晶硅”的一维光子晶体结构，并在周期性排列的石墨烯上交替布置正电极(3)和负电极(4)。

2.根据权利要求1所述的石墨烯光子晶体太赫兹放大器，其特征在于石墨烯(1)和单晶硅层(2)周期性交替排列形成一维光子晶体结构，器件中“石墨烯-单晶硅层”周期层数不少于10个。

3.根据权利要求1所述的石墨烯光子晶体太赫兹放大器，其特征在于每层单晶硅层(2)的厚度为20μm，电阻率大于100Ω·cm，其上覆盖石墨烯(1)为非掺杂单层石墨烯，厚度小于0.5nm，石墨烯边缘四周镀20μm宽、100nm厚的环形铜带作为正、负电极，器件中心为太赫兹波通光孔径，无金属电极阻挡。

4.根据权利要求1所述的石墨烯光子晶体太赫兹放大器，其特征在于在周期性排列的石墨烯上交替布置正电极(3)和负电极(4)，并将各个正、负电极分别并联起来。

5.一种使用权利要求1-4任一项所述的石墨烯光子晶体太赫兹放大器的工作方法，其特征在于器件在温度为1-28K的低温环境下工作，通过在正、负电极间施加偏置电压提供放大器所需的泵浦能量，偏置电压小于10V，太赫兹波垂直正入射石墨烯表面，放大器工作频率在1-2THz范围内随偏置电压和环境温度大小可调谐。