[发明专利]一种表面等离激元电致激发和电学调制集成器件及其制作方法

摘要

一种表面等离激元电致激发和电学调制集成器件，包括背电极、半导体衬底、半导体有源结构、第一介质层、金属电极和波导结构、定向耦合结构、第二介质层、石墨烯结构以及石墨烯的金属电极和波导结构。通过电注入半导体量子阱材料，以近场耦合作用的方式激发金属和半导体介质界面的表面等离激元，并使之定向耦合输出后在金属‑介质波导上传播，实现表面等离激元的电致激发。利用石墨烯载流子浓度随所施加栅电压变化而使得费米能级、介电常数随之变化的特性，在金属电极、第二介质层和石墨烯构成的类场效应管结构中，通过石墨烯所加电压实现对电致激发表面等离激元传播的宽带、高速调制。

主权项

1.一种表面等离激元电致激发和电学调制集成器件，其特征在于：包括半导体衬底(101)、形成在半导体衬底(101)上的半导体有源结构(102)、形成在半导体有源结构(102)周围的第一介质层(103)、形成在半导体有源结构(102)和第一介质层(103)上的金属电极和波导结构(104)，其中形成有定向耦合输出结构(105)、形成在金属电极和波导结构(104)上的第二介质层(106)、形成在第二介质层(106)上的石墨烯结构(107)、形成在石墨烯结构(107)上的石墨烯的金属电极和波导结构(108)和形成在半导体衬底(101)背面的背电极(110)。