基于超材料结构的石墨烯晶体管、光探测器及其应用

摘要

一种基于超材料结构的石墨烯晶体管、光探测器及其应用。该石墨烯晶体管包括自下而上依次设置的衬底、栅极金属层、栅极介质层、石墨烯层和源极与漏极金属层；其中至少源极与漏极金属层的局部区域具有周期性微纳米结构，所述周期性微纳米结构与栅极金属层及栅极介质层配合形成具有完全吸收特性的超材料结构，通过改变周期性微纳米结构以及栅极介质层材料的折射率和厚度等，可以调控超材料结构的光吸收频段。本发明因为超材料结构的波长选择性完美吸收特性，具有更高灵敏度和窄带响应，通过选择不同超材料结构可以工作在可见光到红外甚至更长波段，通过将工作在不同波段的光探测器集成设置，还可以构成超宽带工作的图像传感器、光谱检测分析设备等。

主权项

一种基于超材料结构的石墨烯晶体管，其特征在于，它包括自下而上依次设置的衬底、栅极金属层、栅极介质层、石墨烯层以及源极与漏极金属层；其中，至少所述源极与漏极金属层的局部区域具有周期性微纳米结构，所述周期性微纳米结构与栅极金属层及栅极介质层配合形成具有近完全吸收特性的超材料结构。