[發明專利]基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關

有效

• 申請號: 201710273600.9
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107134608B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 李九生;趙澤江;孫建忠;章樂
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H01P1/10
• 分類號: H01P1/10;G02F1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;傅朝棟

1.一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于包括聚二甲基硅烷層（1）、P型硅層（2）、二氧化硅層（3）；聚二甲基硅烷（1）的上層為P型硅層（2），P型硅層（2）的上層為二氧化硅層（3），二氧化硅層（3）上表面鋪有7列石墨烯-金屬組合周期單元（7），每列中石墨烯-金屬組合周期單元（7）的個數依次為4個、3個、4個、3個、4個、3個和4個，每個石墨烯-金屬組合周期單元（7）呈中心對稱排列且任意相鄰的兩個石墨烯-金屬組合周期單元（7）均相切；每個石墨烯-金屬組合周期單元（7）由4個半徑相同的四分之一圓（6）和一層圓形石墨烯（5）外加一個圓形金屬導電圈（4）組合而成，4個四分之一圓（6）呈環形陣列緊貼排布于圓形石墨烯（5）上，圓形金屬導電圈（4）環繞于所述的環形陣列之外，且圓形金屬導電圈（4）同心嵌套于圓形石墨烯（5）外；太赫茲信號在石墨烯-金屬組合周期單元（7）上方從幾何中心處垂直輸入，依次經過組合周期單元（7）、二氧化硅層（3）、P型硅層（2）、聚二甲基硅烷層（1）后垂直輸出；通過在二氧化硅層（3）與P型硅層（2）之間加載偏置直流電壓，實現不同外加電場時控制輸出端太赫茲波傳輸的通斷，進而實現開關的功能。

2.根據權利要求1所述的一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于所述的聚二甲基硅烷層（1）的材料為聚二甲基硅烷，長度和寬度均為1mm~1.5mm，厚度為63μm~67μm。

3. 根據權利要求1所述的一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于所述的P型硅層（2）長度和寬度均為1mm~1.5mm，厚度為0.45μm ~0.55μm。

4. 根據權利要求1所述的一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于所述的二氧化硅層（3）長度和寬度均為0.8mm~1.2mm，厚度為0.25μm ~0.35μm。

5.根據權利要求1所述的一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于所述的四分之一圓（6）的材料均為銅，厚度為0.46μm~0.53μm，半徑為45μm~50μm，石墨烯-金屬組合周期單元（7）中相鄰的兩個四分之一圓（6）之間間隔1.75μm~2.25μm。

6.根據權利要求1所述的一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于所述的圓形石墨烯（5）半徑為35μm~40μm，厚度為0.33nm~0.34nm。

7.根據權利要求1所述的一種基于單層石墨烯對稱結構電控太赫茲波開關，其特征在于所述的圓形金屬導電圈（4）的材料為銅，厚度為0.26μm~0.33μm，半徑為95μm~100μm。