[發明專利]基于超材料結構的石墨烯晶體管、光探測器及其應用

有效

• 申請號: 201310036555.7
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103117316A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 陳沁
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/028
• 分類號: H01L31/028;H01L31/0224;G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風;王鋒

1.一種基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，它包括自下而上依次設置的襯底、柵極金屬層、柵極介質層、石墨烯層以及源極與漏極金屬層；

其中，至少所述源極與漏極金屬層的局部區域具有周期性微納米結構，所述周期性微納米結構與柵極金屬層及柵極介質層配合形成具有近完全吸收特性的超材料結構。

2.根據權利要求1所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，所述超材料結構的阻抗Z等于或接近于真空阻抗376.7Ω，其中，????????????????????????????????????????????????，ε和μ分別為所述超材料結構的介電常數和磁導率。

3.根據權利要求1所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，所述源極與漏極金屬層的下端面與石墨烯層接觸，形成用于連接所述晶體管的源極與漏極的導電溝道。

4.根據權利要求1或3所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，所述源極與漏極金屬層包括源極和漏極，其中，至少所述源極和漏極的局部區域交錯排布并形成周期性微納米結構。

5.根據權利要求4所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，所述源極與漏極金屬層的厚度為20?-200nm。

6.根據權利要求1所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，所述柵極金屬層的厚度在50nm以上。

7.根據權利要求1所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管，其特征在于，所述柵極介質層的材料采用低光吸收的介電材料，所述低光吸收的介電材料包括氧化硅、氮化硅或三氧化二鋁。

8.一種光探測器，其特征在于，它包括權利要求1-7中任一項所述的基于超材料結構的石墨烯晶體管。

9.權利要求1-7中任一項所述基于超材料結構的石墨烯晶體管或權利要求8所述光探測器在光譜檢測分析設備或圖像傳感設備中的應用。

10.一種圖像傳感設備或光譜檢測分析設備，其特征在于，它包括陣列分布的復數個權利要求8所述的光探測器。