[发明专利]基于超材料的太赫兹单谱信号探测器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于超材料的太赫兹单谱信号探测器，包括自下而上依次设置的衬底层、N型砷化镓层、二氧化硅层与超材料层、欧姆电极和肖特基电极；其中超材料层为具有周期性微纳米结构的金属开环共振单元阵列，金属开环共振单元阵列包含了一种图形及其特征尺寸参数，该图形对于太赫兹电磁波具有完全吸收特性，通过改变金属开环共振单元的结构和尺寸参数可以调控对应的电磁波吸收频段，通过改变N型砷化镓的耗尽层宽度可以调控超材料层中金属开环共振单元阵列的电磁波吸收强度。本发明超材料层中金属开环共振单元的波长选择性和完美吸收特性，具有高灵敏度和高速特性，通过选择特定金属开环共振单元结构可以将探测器工作于太赫兹的一个特定波段。

主权项

一种基于超材料的太赫兹单谱信号探测器，包括衬底层、N型砷化镓层、二氧化硅层、超材料层、欧姆电极和一对肖特基电极，其特征在于，N型砷化镓层设置于衬底层上面，二氧化硅层设置于N型砷化镓层上面，超材料层设置于N型砷化镓层上面，欧姆电极设置于N型砷化镓层上面，肖特基电极设置于二氧化硅层上面，欧姆电极和一对肖特基电极分别设置于超材料层的左右两端，超材料层为具有周期性微纳米结构的金属层,超材料层包括一个金属开环共振单元阵列，每个金属开环共振单元的开孔间距t＝2～8μm，线宽d＝4～14μm，周期L＝36～100μm。