[发明专利]一种基于MEMS平面结构重构的环偶与电偶可切换的太赫兹超材料转换器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于MEMS平面结构重构的环偶与电偶可切换的太赫兹超材料转换器，其特征在于它包括基体硅衬底(1)、梳齿型静电驱动结构(2)、固定金属结构阵列(3)、可动金属结构阵列(4)和悬浮硅框架(5)，所述梳齿型静电驱动结构(2)和悬浮硅框架(5)设置在基体硅衬底(1)上，悬浮硅框架(5)与梳齿型静电驱动结构(2)连接，且悬浮硅框架(5)悬空设置，固定金属结构阵列(3)设置在悬浮硅框架(5)内、基体硅衬底(1)上，可动金属结构阵列(4)与悬浮硅框架(5)连接、悬空设置；所述固定金属结构阵列(3)由周期性排列的结构元件组成，且固定金属结构阵列(3)的结构元件呈“E”型结构，所述可动金属结构阵列(4)由周期性排列的结构元件组成，且可动金属结构阵列(4)的结构元件呈反“E”型结构，固定金属结构阵列(3)的结构元件与可动金属结构阵列(4)的结构元件成对相对设置，由成对相对设置的固定金属结构阵列(3)的结构元件与可动金属结构阵列(4)的结构元件组成环偶与电偶可切换的太赫兹超材料的功能结构单元；

所述固定金属结构阵列(3)的结构元件由E型图形化金属元件(3-1)和E型固定硅衬底(3-2)组成，E型固定硅衬底(3-2)设置在基体硅衬底(1)上，E型图形化金属元件(3-1)设置在E型固定硅衬底(3-2)上；所述可动金属结构阵列(4)的结构元件由反E型图形化金属元件(4-1)和反E型可动硅衬底(4-2)组成，反E型可动硅衬底(4-2)与悬浮硅框架(5)连接、悬空设置，反E型图形化金属元件(4-1)设置在反E型可动硅衬底(4-2)上；所述E型图形化金属元件(3-1)与反E型图形化金属元件(4-1)的结构参数完全相同，且E型图形化金属元件(3-1)与反E型图形化金属元件(4-1)平行设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS平面结构重构的环偶与电偶可切换的太赫兹超材料转换器，其特征在于在环偶与电偶可切换的太赫兹超材料的功能结构单元中固定金属结构阵列(3)的结构元件与可动金属结构阵列(4)的结构元件的初始间距为3μm，通过在梳齿型静电驱动结构(2)的电极上加载驱动电压V，驱动可动金属结构阵列(4)平面平移，使环偶与电偶可切换的太赫兹超材料的功能结构单元中固定金属结构阵列(3)的结构元件与可动金属结构阵列(4)的结构元件的相对距离为d，0μm≤d≤3μm。

3.根据权利要求2所述的一种基于MEMS平面结构重构的环偶与电偶可切换的太赫兹超材料转换器，其特征在于所述环偶与电偶可切换的太赫兹超材料的功能结构单元的长为Qx，Qx＝210μm，宽为Qy，Qy＝106μm，E型图形化金属元件(3-1)和反E型图形化金属元件(4-1)的线宽为W，W＝10μm，短边长为L，L＝50μm，长边长为2S，S＝100μm。