一种石墨烯室温太赫兹波探测器及制备方法技术

本发明专利技术公开一种石墨烯室温太赫兹波探测器，所述探测器件包括蓝宝石衬底和其上蒸镀对数周期天线结构以及引线电极，且太赫兹波耦合对数周期天线两边分别与对应的引线电极相连，在对数周期天线间距中转移具有载流子浓度可调和高迁移率的石墨烯导电沟道，保证石墨烯与两边对数周期天线互连。本发明专利技术的优点在于：器件的太赫兹响应高，可实现宽频、高速、高灵敏度、高信噪的太赫兹波探测；器件的集成度和小型化好，为实现太赫兹探测器大规模应用奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太赫兹波探测器，特别涉及一种在室温条件下石墨烯/对数周期天线/蓝宝石衬底结构对太赫兹波实现高速、高灵敏度、高信噪比的探测器。
技术介绍
太赫兹波(Terahertz,Hz)辐射是指频率在0.1～10THz(波长3mm～30um)之间的电磁波，位于远红外和微波相互交叉的波段，长期以来缺乏相应的方法对其进行产生和探测，从而形成THz空白(terahertzgap)。太赫兹光子特点与应用：(a)光子能量小；生物大分子和DNA分子的旋转及振动能级多处于太赫兹波段，太赫兹辐射可用于疾病诊断、生物体的探测及癌细胞的表皮成像。(b)对许多介质材料具有高透射性；可以对物体进行无损探伤，比如对重要航天器材料内部所掩埋的缺陷探测可以排除安全隐患。(c)太赫兹波在太空环境中被吸收得较少，传播距离远，可以用于对星际形成过程和介质化学性质分析。实现太赫兹技术应用与突破，其中一个关键技术就是太赫兹波探测，需要发展具备可控半导体材料-入射光场相互作用以及太赫兹波光电响应能力的探测器件。但是，传统地室温下依靠量子阱子带间跃迁的方法很难实现辐射探测目的，因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯太赫兹波探测器，包括石墨烯(1)、对数周期天线(2)、引线电极(3)、蓝宝石衬底(4)，其特征在于：所述太赫兹波探测器在蓝宝石衬底(4)上蒸镀对数周期天线(2)结构以及引线电极(3)，太赫兹波耦合对数周期天线(2)两边分别与对应的引线电极(3)相连，在对数周期天线(2)间距中转移具有载流子浓度1011～1014cm‑2可调和高迁移率1000～10000cm2V‑1s‑1的石墨烯(1)导电沟道，保证石墨烯(1)与两边对数周期天线2互连；所述的蓝宝石衬底(4)的厚度为0.5～1mm；所述的对数周期天线(2)的尺寸为：外半径1～2mm，厚度100～200nm；所述的引线电极3的厚度为200...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯太赫兹波探测器，包括石墨烯(1)、对数周期天线(2)、引
线电极(3)、蓝宝石衬底(4)，其特征在于：
所述太赫兹波探测器在蓝宝石衬底(4)上蒸镀对数周期天线(2)结构以
及引线电极(3)，太赫兹波耦合对数周期天线(2)两边分别与对应的引线电
极(3)相连，在对数周期天线(2)间距中转移具有载流子浓度1011～1014cm-2可调和高迁移率1000～10000cm2V-1s-1的石墨烯(1)导电沟道，保证石墨烯(1)
与两边对数周期天线2互连；
所述的蓝宝石衬底(4)的厚度为0.5～1mm；
所述的对数周期天线(2)的尺寸为：外半径1～2mm，厚度100～200nm；
所述的引线电极3的厚度为200～400nm；
所述的导电沟道长度为6～80um。
2.一种制备如权利要求1所述一种石墨烯太赫兹波探测器件的方法，其特
征在于包括以下步骤：
1)首先将蓝宝石衬底进行表面清洗，并通过切割技术将衬底和铜片上生长

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，刘昌龙，唐伟伟，陈效双，陆卫，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31