一种基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112290229A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号202011131054.3(22)申请日2020.10.21(71)申请人厦门理工学院地址361024福建省厦门市集美区理工路600号(72)发明人蔡艺军郭永博张宏怡陈铖颖王译周远国(74)专利代理机构厦门福贝知识产权代理事务所(普通合伙)35235代理人陈远洋(51)Int.Cl.H01Q17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器(57)摘要本发明提出了一种基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，吸波器由吸波器单元构成，吸波器单元设置有9层结构，从上到下依次为石墨烯层和Topas介质层共8层间隔设置，底层为金属层，石墨烯层为椭圆形且每个相邻的石墨烯层的长轴互相垂直设置。石墨烯层在本发明中作为吸波材料，石墨烯层为椭圆形结构可以诱发入射太赫兹波的局域表面等离激元谐振。通过对四个不同石墨烯层进行不同载流子浓度的掺杂，从而改变石墨烯的化学势，进而可以独立调节8个吸波频段的频率，或者长短轴的长度调整，也可以独立调节8个吸波频段的频率。该太赫兹吸波器具有八频带吸收、高吸收率、易调谐、结构简单以及易于集成等优点。CN112290229ACN112290229A权利要求书1/1页1.一种基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，所述吸波器由吸波器单元构成，所述吸波器单元设置有9层结构，从上到下依次为石墨烯层和Topas介质层共8层间隔设置，底层为金属层，所述石墨烯层为椭圆形且每个相邻的所述石墨烯层的长轴互相垂直设置。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，所述吸波器由30～100个吸波器单元构成。3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，在每个吸波器单元中，所述石墨烯层从上到下依次包括第一石墨烯层、第二石墨烯层、第三石墨烯层以及第四石墨烯层，所述第一石墨烯层的长轴范围为2.73μm～5.07μm，短轴范围为2.17μm～4.03μm，所述第二石墨烯层的长轴范围为1.82μm～3.38μm，短轴范围为1.47μm～2.73μm，所述第三石墨烯层的长轴范围为1.40μm～2.60μm，短轴范围为1.12μm～2.08μm，所述第四石墨烯层的长轴范围为1.11μm～4.03μm，短轴范围为0.90μm～1.66μm。4.根据权利要求1所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，在每个吸波器单元中，所述Topas介质层从上到下依次包括第一Topas介质层、第二Topas介质层、第三Topas介质层以及第四Topas介质层，所述第一Topas介质层、所述第二Topas介质层和所述第三Topas介质层的厚度为1.46μm～2.71μm，所述第四Topas介质层的厚度为6.02μm～11.18μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，所述Topas介质层为环烯烃共聚物且形状为矩形，所述Topas介质层的长度和宽度范围为2.81um～5.23um。6.根据权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，所述金属层的形状为矩形，其长度和宽度的范围为2.81um～5.23um，厚度的范围为3.5μm～6.5μm。7.根据权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，每个所述石墨烯层的厚度的范围为0.35nm～0.65nm，且每个所述石墨烯层设置于所述Topas介质层的中心位置。8.根据权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，每个所述吸波器单元的厚度范围为13.90μm～25.81μm。9.根据权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，改变每个所述石墨烯层的长轴和短轴的长度范围可独立调节8个吸波频段的频率。10.根据权利要求1-4中任一项所述的基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器，其特征在于，每个所述石墨烯层的本征载流子的掺杂浓度不同，且掺杂浓度为7.6×1010cm-2～8.4×1010cm-2。2CN112290229A说明书1/4页一种基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器技术领域[0001]本发明属于太赫兹技术领域，具体涉及一种基于石墨烯的多频段易调谐太赫兹吸波器。背景技术[0002]太赫兹波是介于微波与红外波段之间频谱范围的电磁波，它具有非常独特的性质，主要有:(1)太赫兹波具有很低的光子能量(1THz～4meV)，与物质相互作用时具有非电离特性，不会对生物组织造成破