[发明专利]一种基于石墨烯的等离子激元开关

权利要求书

1.一种基于石墨烯的等离子激元开关，其特征在于，该等离子激元开关包括衬底层、六边形氮化硼衬底、石墨烯纳米带、金纳米棒、源极、漏极和石墨烯栅极，所述衬底层为涂有一层Al₂O₃薄膜的硅基板，且所述硅基板的厚度为200-500μm，所述衬底层的上表面设有所述六边形氮化硼衬底，所述六边形氮化硼衬底的上表面设有所述石墨烯纳米带，所述石墨烯纳米带呈T型结构设置，且所述石墨烯纳米带的左侧设有所述金纳米棒，前侧设有所述源极，后侧设有所述漏极，所述衬底层的前侧设有所述石墨烯栅极。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的等离子激元开关，其特征在于：所述硅基板为SiO₂基底。

3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的等离子激元开关，其特征在于：所述源极采用厚度为20-50nm的Cr制成，所述漏极采用厚度为20-50nm的Au制成。

4.根据权利要求1所述的基于石墨烯的等离子激元开关，其特征在于，该等离子激元开关的制备方法包括以下步骤：

(1)将硅基板依次用丙酮、乙醇超声5-10min，再用去离子水超声5-10min，然后用氮气吹干，放入干燥器中备用；

(2)将上述制备好的样品置于臭氧发生装置中进行常温处理；

(3)采用原子层沉积法在硅基板上生长一层Al₂O₃薄膜，得到衬底层；

(4)通过电子束蒸发法或磁控溅射法分别在衬底层上生长一层六边形氮化硼衬底和石墨烯栅极，且控制六边形氮化硼衬底的厚度在10-100nm；

(5)在六边形氮化硼衬底的上表面通过转移技术的方法覆盖一层石墨烯纳米带；

(6)采用PMMA作为光刻胶，通过电子束光刻在石墨烯纳米带上制备源电机、漏电极和金纳米棒，且控制金纳米棒的直径为10-30nm；

(7)采用p偏振红外光束照亮金纳米棒。

5.根据权利要求4所述的基于石墨烯的等离子激元开关，其特征在于：所述步骤(5)中采用化学气相沉积法合成石墨烯，其包括以下步骤：在800-1050℃的铜箔上，伴随着炉流的甲烷和氢气的混合物。