[发明专利]电磁波检测器、电磁波检测器阵列以及电磁波检测方法

权利要求书

1.一种电磁波检测器，将电磁波变换为电信号而检测，该电磁波检测器的特征在于，

包括：

基板；以及

绝缘层，设置于该基板之上，

还具有以下的(a)或者(b)的结构：

(a)包括：

p型以及n型的石墨烯，并排设置于该绝缘层之上；

第一电极以及第二电极，隔着该p型以及n型的石墨烯而对置配置，其中，

该第一电极为在该p型以及n型的石墨烯的一端与两者电连接的1个电极，

该第二电极为与该p型以及n型的石墨烯的另一端分别电连接的2个电极；

栅极电极，向该p型以及n型的石墨烯施加动作电压；

平衡电路，连接于2个该第二电极之间；以及

检测电路，检测2个该第二电极之间的电信号；

其中，

该p型的石墨烯具有比该动作电压高的狄拉克点电压，该n型的石墨烯具有比该动作电压低的狄拉克点电压，

在电磁波未入射于该p型以及n型的石墨烯的状态下，该平衡电路使该第一电极和第二电极具有相同电位，

在电磁波入射于该p型以及n型的石墨烯的状态下，该检测电路检测该第二电极之间的电信号，

输出电磁波入射后的状态的电信号；

(b)包括：

石墨烯，设置于该绝缘层之上；

第一电极以及第二电极，隔着该石墨烯而对置配置，该第一电极与该石墨烯的一端电连接，该第二电极与该石墨烯的另一端电连接；

栅极电极，向该石墨烯施加栅极电压，在该栅极电压为V_OP1的情况下该石墨烯为空穴传导，在该栅极电压为V_OP2的情况下该石墨烯为电子传导；以及

检测电路，检测该第一电极与该第二电极之间的电信号，

其中，

在电磁波未入射于该石墨烯的状态下，检测该栅极电压为V_OP1的情况下和为V_OP2的情况下的电信号，

在电磁波入射于该石墨烯的状态下，检测该栅极电压为V_OP1的情况下和为V_OP2的情况下的电信号，

分别求出在电磁波入射后的状态和电磁波未入射的状态的、该栅极电压为V_OP1的情况下的电信号的差分和该栅极电压为V_OP2的情况下的电信号的差分，求出这2个差分的合计并输出。

2.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其特征在于，

还包括存储器电路，该存储器电路存储在电磁波未入射的情况下的输出，

在照射了电磁波的情况下，输出存储于该存储器电路的值与检测出的电信号的差分。

3.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其特征在于，

所述平衡电路为所述p型以及n型的石墨烯与2个以上的电阻元件组合而成的桥接电路，或者该p型以及n型的石墨烯中的任意一者与3个以上的电阻元件组合而成的桥接电路。

4.根据权利要求3所述的电磁波检测器，其特征在于，

所述电阻元件包括从组中选择出的1个或者多个元件，所述组由薄膜电阻元件、使用了p型石墨烯的晶体管元件以及使用了n型石墨烯的晶体管元件构成。

5.根据权利要求3所述的电磁波检测器，其特征在于，

所述电阻元件包括半导体薄膜晶体管元件。

6.根据权利要求3所述的电磁波检测器，其特征在于，

所述电阻元件包括二维材料晶体管元件。

7.根据权利要求1所述的电磁波检测器，其特征在于，

使用差分放大电路作为所述检测电路，将从电串联连接所述p型以及n型的石墨烯的所述第一电极输出的电磁波照射时的差分电流用作差分放大电路的输入。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的电磁波检测器，其特征在于，

所述栅极电极被设置于在所述石墨烯之上设置的绝缘层之上，或者被设置于在该石墨烯之下设置的绝缘层之下，从该栅极电极向该石墨烯施加电压。