[发明专利]基于光波导的石墨烯纳米带阵列太赫兹传感器

摘要

本发明涉及一种太赫兹传感器，更具体的说，本发明涉及一种基于光波导的石墨烯太赫兹传感器包括底栅极和低阻硅衬底以及设置于衬底上的下绝缘层、石墨烯纳米带阵列、源漏电极、上绝缘层、顶栅极、光波导结构、入射耦合光栅、出射耦合光栅和驱动电路；利用石墨烯材料具有高载流子迁移率、电子无散射传输、能隙可调的光电特性，采用石墨烯纳米带和p‑i‑n光电探测结构；利用光波导收集、传输、汇聚光的特性，设计了大面积光波导和石墨烯纳米带阵列的复合结构。本发明太赫兹传感器具有光能利用率高、灵敏度高、响应快、可在室温下工作、结构简单、便于集成、体积小的优点，可广泛应用于安检、缉毒、反恐、医学成像、无损检测、电子对抗、雷达、遥感、外层空间宽带通信等领域。

主权项

基于光波导的石墨烯纳米带阵列太赫兹传感器，其特征在于：包括底栅极和低阻硅衬底以及设置于衬底上的下绝缘层、石墨烯纳米带阵列、源漏电极、上绝缘层、顶栅极、光波导结构、入射耦合光栅、出射耦合光栅和驱动电路；所述石墨烯纳米带阵列由多个纳米带间隔排列组成，联通两端的源漏电极，所述顶栅极分为分别靠近源电极和漏电极的两条，所述光波导结构上部的入射耦合光栅布置在电极周围，光波导结构下部的出射耦合光栅布置于石墨烯纳米带阵列之上,所述驱动电路按照事先计算好的电压施加在源漏电极、顶栅极、底栅极上，通过测量源漏间电流变化探测信号；光波导结构上部入射耦合光栅的参数、光波导结构下部出射耦合光栅的参数与石墨烯纳米带的宽度都按特定波长的太赫兹光波最佳吸收效率设计。