The invention discloses an interdigital grid controlled terahertz switch, which comprises a base layer, a silicon dioxide layer, a graphene layer, a left metal electrode end, a right metal electrode, an interdigital grid layer, and a bias voltage. The interdigital grid layer is arranged by 3 x 3 interdigital grid structures of the same size; when the terahertz wave hangs over the switch, the interdigital grid layer is formed. When the bias voltage is increased from 1eV to 5eV, the transmittance of the THz device drops from 98.5% to below 11.5%, thus realizing the turn-on and turn-off performance of the tunable THz switch. The invention has the advantages of compact structure, controlling the performance of terahertz switch by bias voltage, simple manufacture, high extinction ratio, flexible control method and so on.
【技术实现步骤摘要】
叉指栅形可控太赫兹开关
本专利技术涉及可调谐太赫兹开关,尤其涉及一种叉指栅形可控太赫兹开关。
技术介绍
太赫兹波(0.1-10THz)产生和探测技术的发展,大大促进了太赫兹技术及其应用的发展。在层析成像技术、医疗诊断、环境监测、宽带移动通讯、雷达和天文等领域,太赫兹技术都有着广阔的应用前景。在应用太赫兹技术解决实际问题时,太赫兹波导、相位控制器以及开关等功能性器件是实现整个系统功能所必不可少的器件,这一领域的研究也成为目前的研究热点。可以说太赫兹技术科学不仅是科学技术发展的重要基础,更是科技发展的重大挑战和创新。太赫兹波开关是重要的太赫兹波功能器件,一直以来太赫兹波器件是国内外研究的热点和难点。然而现有的太赫兹波器件大都存在着结构复杂、功效单一、成本高等诸多缺点,所以研究结构简单、底功耗、尺寸小的太赫兹波功能器件具有意义重大。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术不足,提供一种结构简单、易于制造、高效切换和成本底的太赫兹开关器件。为了达到上述目的,本专利技术的技术方案如下:一种叉指栅形可控太赫兹开关,包括基底层、二氧化硅层、石墨烯层、左侧金属电极端、右侧金属电极、偏置电压;基底层、二氧化硅层和石墨烯层、叉指栅形层自下而上依次排列,叉指栅形层由3×3个叉指栅形结构周期性排列而成,其中叉指栅形结构由横向金属条一、纵向金属条一、纵向金属条二、横向金属条二、纵向金属条三、纵向金属条四组成;横向金属条一位于叉指栅形结构的最底端,纵向金属条一垂直于横向金属条一并位于纵向金属条二的左侧,纵向金属条二垂直于横向金属条一并位于纵向金属条一的右侧,横向金属条二位于叉指栅形结构 ...
【技术保护点】
1.一种叉指栅形可控太赫兹开关,其特征在于包括基底层(1)、二氧化硅层(2)、石墨烯层(3)、左侧金属电极端(4)、右侧金属电极(5)、偏置电压(14);基底层(1)、二氧化硅层(2)和石墨烯层(3)、叉指栅形层(13)自下而上依次排列,叉指栅形层(13)由3×3个叉指栅形结构(6)周期性排列而成,其中叉指栅形结构(6)由横向金属条一(7)、纵向金属条一(8)、纵向金属条二(9)、横向金属条二(10)、纵向金属条三(11)、纵向金属条四(12)组成;横向金属条一(7)位于叉指栅形结构(6)的最底端,纵向金属条一(8)垂直于横向金属条一(7)并位于纵向金属条二(9)的左侧,纵向金属条二(9)垂直于横向金属条一(7)并位于纵向金属条一(8)的右侧,横向金属条二(10)位于叉指栅形结构(6)的最顶端,纵向金属条三(11)垂直于横向金属条二(10)并位于纵向金属条四(12)的左侧,纵向金属条四(12)垂直于横向金属条二(10)并位于纵向金属条三(11)的右侧,左侧金属电极端(4)位于石墨烯层(3)最左侧边缘,右侧金属电极(5)位于石墨烯层(3)最右侧边缘,横向金属条一(7)连接左侧金属电极端( ...
【技术特征摘要】
1.一种叉指栅形可控太赫兹开关,其特征在于包括基底层(1)、二氧化硅层(2)、石墨烯层(3)、左侧金属电极端(4)、右侧金属电极(5)、偏置电压(14);基底层(1)、二氧化硅层(2)和石墨烯层(3)、叉指栅形层(13)自下而上依次排列,叉指栅形层(13)由3×3个叉指栅形结构(6)周期性排列而成,其中叉指栅形结构(6)由横向金属条一(7)、纵向金属条一(8)、纵向金属条二(9)、横向金属条二(10)、纵向金属条三(11)、纵向金属条四(12)组成;横向金属条一(7)位于叉指栅形结构(6)的最底端,纵向金属条一(8)垂直于横向金属条一(7)并位于纵向金属条二(9)的左侧,纵向金属条二(9)垂直于横向金属条一(7)并位于纵向金属条一(8)的右侧,横向金属条二(10)位于叉指栅形结构(6)的最顶端,纵向金属条三(11)垂直于横向金属条二(10)并位于纵向金属条四(12)的左侧,纵向金属条四(12)垂直于横向金属条二(10)并位于纵向金属条三(11)的右侧,左侧金属电极端(4)位于石墨烯层(3)最左侧边缘,右侧金属电极(5)位于石墨烯层(3)最右侧边缘,横向金属条一(7)连接左侧金属电极端(4),横向金属条二(10)连接右侧金属电极(5),当信号从开关上方垂直入射时输入时,信号依次经过叉指栅形层(13)、石墨烯层(3)、二氧化硅层(2)、基底层(1)垂直输出,通过调节偏置电压(14),实现对太赫兹开关特性的控制,当偏置电压由1eV增加到5eV时,太赫兹器件的透射率由98.5%降底到11.5%以下,实现了可调谐太赫兹...
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