[發明專利]可用于實現太赫茲特異介質的電磁諧振單元結構及方法

有效

• 申請號: 201210316834.4
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102820512A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 孫曉瑋;郭萬易;賀連星;李彪;孫浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01P7/00
• 分類號: H01P7/00;H01P7/08;H01P11/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.可用于實現太赫茲特異介質的電磁諧振單元結構，其特征在于所述的單元結構為SR1、SR2和SR3中的任一種；其中，SR1由一個“工”字形封閉的金屬環組成；SR2是在兩個嵌套的閉合金屬環之間加兩個“T”形金屬條組成；SR3將兩個開口金屬環用金屬條相連，內環與相鄰單元的外環相連。

2.按權利要求1所述的單元結構，其特征在于三種電磁諧振單元尺寸介于60-120μm之間。

3.按權利要求1或2所述的單元結構，其特征在于所述的電磁諧振單元經周期性排列后的樣品尺寸為2mm×2mm。

4.按權利要求1或2所述的單元結構，其特征在于SR1、SR2、SR3單元結構對THz各有一個透射禁帶，其中，

①SR1單元結構的透射禁帶在0.73THz；

②SR2單元結構的透射禁帶在0.53THz；

③SR3單元結構的透射禁帶在0.55THz和0.8THz處各有一個窄帶透射禁區。

5.按權利要求1所述的單元結構，其特征在于：

①SR1單元結構中位于兩側結構表現出電感特性，連接兩側結構的平行金屬表現出電容特性；

②SR2單元結構中兩個閉合金屬換表現出電感特性，“T”形金屬條的一段和內部閉合金屬環的一邊表現出電容特性；

③SR3單元結構開口環的裂口處表現為電容特性，其他部位表現為電感提醒。

6.按權利要求1所述的單元結構，其特征在于SR1單元結構在0.73THz處與THz波發生強烈磁諧振，在頻率范圍0.715THz~0.835THz實現負介電常數；SR2單元結構在0.5THz處與THz波發生強烈的電諧振，在頻率范圍0.522THz~0.61THz實現了負介電常數；SR3單元結構在0.55THz和0.8THz處與THz波發生強烈的電諧振，在頻率范圍0.529THz~0.745THz和0.788~0.88THz實現了負介電常數。

7.制作如權利要求1或2所述的單元結構的方法，其特征在于在砷化鎵襯底上，按一定的尺寸分別周期性的排列SR1、SR2或SR3三種以金屬金為材料的微米級電磁諧振單元，電磁諧振單元和襯底之間連接采用肖特基接觸，使得物質的性質由周期性排列的電磁諧振單元決定；具體方法是，電磁諧振單元周期性的排列在厚度為50-600μm的砷化鎵襯底上，諧振單元采用鈦/鉑/金層實現，其中金屬鈦層厚度為5-30nm、金屬鉑層厚度為5-30nm、金屬金層厚度為200-400nm。諧振單元與襯底形成肖特基接觸。