石墨烯太赫兹发射器及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电器件领域，尤其涉及一种石墨烯太赫兹发射器及其制作方法。
【背景技术】
[0002]近年来，太赫兹科学与技术得到了世界各国的极大关注和广泛研究，并取得了令人瞩目的成果。太赫兹波在医学成像、材料检测、环境监测、移动通信、卫星通信和军用雷达等应用研究领域有着广泛的科研价值和巨大的应用潜力。
[0003]现有的太赫兹发射器主要有:量子级联激光器、光电导天线、非线性混频以及真空电子波荡管。其中，光电导天线可发射毫瓦级太赫兹波，但其后置辅助设备庞大，难以实现太赫兹发射器的小型化。同样地，非线性混频以及真空电子波荡管也难以实现小型化生产。量子级联激光器可克服以上缺点实现太赫兹波的调谐，但其发射效率低下且需要在超低温环境下工作。因此，如何提高太赫兹发射器效率，同时减小设备体积成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种石墨烯太赫兹发射器及其制作方法，有效地提高了太赫兹的发射效率，同时缩小设备体积，可在常温条件下生成太赫兹波。
[0005]第一方面，本发明提供一种石墨烯太赫兹发射器，包括：
[0006]基底以及依次设置在基底上的石墨烯纳米带、第一电极、绝缘层和第二电极；
[0007]所述石墨稀纳米带位于所述基底上;所述第一电极位于所述石墨稀纳米带部分区域上;所述绝缘层位于所述石墨烯纳米带及所述第一电极上;所述第二电极位于与所述石墨烯纳米带对应的绝缘层之上；
[0008]所述石墨烯纳米带的中部宽度大于两边的宽度。
[0009]优选地，所述石墨烯太赫兹发射器，还包括:封装层；
[0010]所述封装层位于所述第二电极及所述绝缘层上。
[0011 ]优选地，所述石墨稀纳米带为单层石墨稀结构。
[0012]优选地，所述第二电极为掺杂电极。
[0013]优选地，所述石墨烯纳米带中部宽度小于预设宽度。
[0014]第二方面，本发明提供一种石墨烯太赫兹发射器制作方法，包括：
[0015]将石墨烯纳米带转移至基底上，并使所述石墨烯纳米带吸附在所述基底上；
[0016]在所述石墨稀纳米带的部分区域上形成第一电极；
[0017]在所述石墨稀纳米带及所述第一电极上形成绝缘层；
[0018]在所述绝缘层的部分区域上形成第二电极。
[0019]优选地，所述方法还包括：
[0020]在所述第二电极及所述绝缘层上形成封装层。
[0021 ]优选地，所述将石墨稀纳米带转移至基底上，并使所述石墨稀纳米带吸附在所述基底上，具体包括：
[0022]采用机械剥离法将所述石墨烯纳米带转移至所述基底上；
[0023]将所述石墨烯纳米带吸附在所述基底上。
[0024]优选地，所述在所述石墨稀纳米带的部分区域上形成第一电极，具体包括：
[0025]在所述石墨烯纳米带上旋涂光刻胶，并对光刻胶进行电子束曝光显影处理，去除形成所述第一电极对应区域的光刻胶；
[0026]在经过电子束曝光显影处理后的光刻胶上沉积第一金属层；
[0027]去除光刻胶以及位于光刻胶上的第一金属层，以形成所述第一电极。
[0028]优选地，所述在所述绝缘层的部分区域上形成第二电极，具体包括：
[0029]在所述绝缘层上旋涂光刻胶，并对光刻胶进行电子束曝光显影处理，去除形成所述第二电极对应区域的光刻胶；
[0030]在经过电子束曝光显影处理后的光刻胶上沉积第二金属层；
[0031]去除光刻胶以及位于光刻胶上的第二金属层，以形成所述第二电极。
[0032]由上述技术方案可知，本发明的石墨烯太赫兹发射器及其制作方法，通过将石墨烯纳米带转移至基底上，并依次形成第一电极和第二极制作石墨烯太赫兹发射器。由此，有效地提高了太赫兹的发射效率，同时缩小设备体积，可在常温条件下生成太赫兹波。
【附图说明】
[0033]图1为本发明一实施例提供的石墨烯太赫兹发射器的结构示意图；
[0034]图2为本发明实施例提供的石墨烯太赫兹发射器优选结构示意图；
[0035]图3为本发明实施例提供的石墨烯太赫兹发射器的石墨烯纳米带的俯视图；
[0036]图4为本发明一实施例提供的石墨烯太赫兹发射器制作方法的流程示意图；
[0037]图5为本发明实施例提供的石墨烯太赫兹发射器制作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0038]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]图1示出了本发明一实施例提供的石墨烯太赫兹发射器的结构示意图，如图1所不，本实施例的石墨稀太赫兹发射器，包括:基底11以及依次设置在基底上的石墨稀纳米带12、第一电极13、绝缘层14和第二电极15;
[0040]所述石墨稀纳米带12位于所述基底11上;所述第一电极13位于所述石墨稀纳米带12部分区域上;所述绝缘层14位于所述石墨烯纳米带12及所述第一电极13上;所述第二电极15位于与所述石墨稀纳米带对应的绝缘层14之上。
[0041 ]优选地，石墨烯太赫兹发射器，还包括:封装层16;
[0042]所述封装层16位于所述第二电极15及所述绝缘层14上，如图2所示。
[0043]封装层16可保护第一电极13和第二电极15不受腐蚀，从而延长发射器寿命。
[0044]本实施例的石墨烯太赫兹发射器的石墨烯纳米带中部的宽度大于两边的宽度，其优选图形如图3所示。
[0045]优选地，石墨烯纳米带的中部宽度小于lOOnm，在实际操作时，可通过调节石墨烯纳米带中部的宽度来改变发射器的发射波长。
[0046]优选地，本实施例的石墨稀纳米带为单层石墨稀结构。
[0047]应该说明的是，本实施例的石墨烯纳米带设置为中部宽两边窄的结构，并将上述的第二电极15设置于石墨烯纳米带宽度较小区域对应的正上方。通过打开一定能隙，使不同宽度纳米带组合成双异质结结构，通过对石墨烯的电致PN掺杂，形成PN结，发射太赫兹波。
[0048]本实施例的石墨稀太赫兹发射器，通过将石墨稀纳米带转移至基底上，并依次形成第一电极和第二极制作石墨烯太赫兹发射器。由此，有效地提高了太赫兹的发射效率，同时缩小设备体积，可在常温条件下生成太赫兹波。
[0049]本发明还提供一种石墨烯太赫兹源发射器制作方法，如图4所示，包括：
[°°50] 401、将石墨稀纳米带转移至基底上，并使所述石墨稀纳米带吸附在所述基底上。
[0051]在实际制作过程中，将上述的石墨烯纳米带制作成中部宽两侧窄结构，如图3所示，以便在两侧形成第一电极和第二电极。上述的基底可为Si02基底，实际中还可根据需要更换效果更佳的基底材料，本实施例不对其进行限定。
[0052]402、在所述石墨烯纳米带的部分区域上形成第一电极。
[0053]举例来说，上述的第一电极可为铜电极或铝电极，实际中还可采用其它材料制作上述的第一电极，本实施例不对其进行