[发明专利]一种基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件及其制备方法

权利要求书

1.基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件，其特征在于：它包括带有二氧化硅层的低掺杂高阻硅衬底(4)，周期性排列的单元结构，以及与周期性排列的单元结构并列且总厚度相同的第一金属栅电极(5)和第二金属栅电极(6)；所述周期性排列的单元结构位于带有二氧化硅层的低掺杂高阻硅衬底(4)上部；所述周期性排列的单元结构自上而下包括三层，分别为第一图形化金属和石墨烯结构(1)、聚酰亚胺层(2)与第二图形化金属和石墨烯结构(3)；所述第一图形化金属和石墨烯结构(1)中图形化金属和石墨烯是由两个呈中心轴对称的双开口金属谐振环以及在双开口处贯穿集成图形化石墨烯带构成；所述第一金属栅电极(5)和第二金属栅电极(6)分别与贯穿双开口金属谐振环的两条石墨烯带相连接；

所述的第二图形化金属和石墨烯结构(3)中图形化金属和石墨烯与第一图形化金属和石墨烯结构(1)中图形化金属和石墨烯相同；

所述第一图形化金属和石墨烯结构(1)中金属的厚度为0.2μm，石墨烯的厚度为0.34nm；聚酰亚胺层(2)的厚度为2μm；第二图形化金属和石墨烯结构(3)中金属的厚度为0.2μm，石墨烯的厚度为0.34nm；带有二氧化硅层的低掺杂高阻硅衬底(4)的厚度为500μm。

2.根据权利要求1所述的基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件，其特征在于所述金属谐振环的金属为Au、Cu或Al。

3.根据权利要求1所述的基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件，其特征在于所述周期性排列的单元结构的长度为160μm、宽度为80μm。

4.根据权利要求1所述的基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件，其特征在于所述两个呈中心轴对称的双开口金属谐振环的间隙为15μm。

5.根据权利要求1所述的基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件，其特征在于所述每一个双开口金属谐振环的开口位于非中心位置呈水平对称分布，双开口金属谐振环的边长为60μm，金属宽度为6μm，开口宽度为6μm。

6.根据权利要求1所述的基于选择性静电掺杂石墨烯的可动态调控太赫兹环偶极子超材料器件，其特征在于所述在双开口处贯穿集成图形化石墨烯带的长度为80μm，宽度为6μm。