CN205691892U - 基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器 - Google Patents
基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205691892U CN205691892U CN201620682283.7U CN201620682283U CN205691892U CN 205691892 U CN205691892 U CN 205691892U CN 201620682283 U CN201620682283 U CN 201620682283U CN 205691892 U CN205691892 U CN 205691892U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molybdenum disulfide
- disulfide film
- basal layer
- layer
- silicon dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器。它包括矩形二硫化钼薄膜、具有S形开槽的二氧化硅层、具有S形凸起的基底、信号输入端、信号输出端；具有S形凸起的基底的上侧为二氧化硅层，具有S形开槽的二氧化硅层的上层铺有矩形二硫化钼薄膜；通过调节施加在矩形二硫化钼薄膜与基底层之间的偏置直流电源电压，调节矩形二硫化钼薄膜的有效介电常数，实现太太赫兹波衰减器的可调性能。本实用新型具有结构简单紧凑，尺寸小，消光比大，设计原理简单等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及太赫兹波衰减器，尤其涉及一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器。
背景技术
太赫兹技术是二十世纪80年代末发展起来的一种新技术。太赫兹波独特的频率范围(位于微波频段和光频段之间)覆盖了多数大分子物质的分子振动和转动光谱，因此多数大分子物质在太赫兹频段无论其吸收谱、反射谱还是发射谱都具有明显的指纹谱特性，这一点是微波所不具备的。太赫兹脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质，如：瞬态性、宽带性、相干性、低能性等，这些特点决定了太赫兹技术在很多基础研究领域、工业应用领域、医学领域、通信领域以及生物领域中有相当重要的应用前景。因此太赫兹技术以及太赫兹器件的研究逐渐成为世界范围内广泛研究的热点。
太赫兹***主要由辐射源、探测器件和各种功能器件组成。可调太赫兹波衰减器是一种将不同波长的输入太赫兹波的输出功率衰减进行调节的器件，在实际应用中，可调太赫兹波衰减器是太赫兹通信***中必不可少的器件之一，因此有必要设计一种结构简单紧凑，尺寸小，设计原理简单且性能优良的可调太赫兹波衰减器来满足未来太赫兹波通信技术应用的需要。
发明内容
本实用新型提供一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器，技术方案如下：
基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器包括二硫化钼薄膜、二氧化硅层、基底层、信号输入端、信号输出端；基底层的上层为二氧化硅层，二氧化硅层的上层铺有二硫化钼薄膜，二硫化钼薄膜的右下侧设有信号输入端，二硫化钼薄膜的左上侧设有信号输出端，基底层上设有S形凸起，信号输入端位于基底层的S形凸起下端的正上方，信号输出端位于基底层的S形凸起上端的正上方，基底层的S形凸起的形状由上纵向矩形、左四分之一圆环、横向矩形、右四分之一圆环、下纵向矩形从上到下、从左到右顺次连接而成，二氧化硅层上设有S形开槽，其开槽的形状与基底层的S形凸起互补，二氧化硅层与基底层可无缝拼接为一个长方体；太赫兹信号从信号输入端输入，从信号输出端输出，二硫化钼薄膜与基底层之间设有一个偏置直流电压源，二硫化钼薄膜的介电常数可随着外加电压的改变而改变，由于基底层凸起的存在，S形凸起正上方的二硫化钼薄膜与基底层的间距比二硫化钼薄膜的其他区域小，导致此区域与二硫化钼薄膜中其他区域所加的电压不一致，形成一个电导率不同的区域，由此可以实现太赫兹波的传输，并且通过改变加偏置直流电压源电压来实现调节太赫兹波的衰减特性。
所述的二硫化钼薄膜的长度为29～31μm，宽度为23～25μm。所述的二氧化硅层的长度为29～31μm，宽度为23～25μm，厚度为2～4μm。所述的基底层上S行凸起的上纵向矩形与下纵向矩形的大小形状相同，长度均为6～8μm，宽度均为1～3μm；左四分之一圆环与右四分之一圆环的大小形状相同，外径均为5～7μm，内径均为3～5μm；横向矩形的长度为3～5μm，宽度为1～3μm所述的基底层为P型硅材料，基底层上凸起的厚度为1～3μm，基底层除凸起以外长方体的长度为29～31μm，宽度为23～25μm，厚度为2～4μm。
附图说明：
图1是基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器的三维结构示意图；
图2是基底层的俯视图；
图3是二硫化钼薄膜层的俯视图；
图4是实施例1中基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器在4.2THz频率点传输衰减较小时的表面电场强度分布图；
图5是实施例1中基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器在4.2THz频率点传输衰减较大时的表面电场强度分布图；
图6是实施例1中基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器在4.2THz频率点传输衰减很大时的表面电场强度分布图。
具体实施方式
如图1～2所示，基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器包括二硫化钼薄膜1、二氧化硅层2、基底层3、信号输入端4、信号输出端5；基底层3的上层为二氧化硅层2，二氧化硅层2的上层铺有二硫化钼薄膜1，二硫化钼薄膜1的右下侧设有信号输入端4，二硫化钼薄膜1的左上侧设有信号输出端5，基底层3上设有S形凸起，信号输入端4位于基底层3的S形凸起下端的正上方(本发明中，正上方是指在如图1的三维视角中，垂直于基底层方向上的正上方)，信号输出端5位于基底层3的S形凸起上端的正上方，基底层3的S形凸起的形状由上纵向矩形6、左四分之一圆环7、横向矩形8、右四分之一圆环9、下纵向矩形10从上到下、从左到右顺次连接而成，二氧化硅层2上设有S形开槽，其开槽的形状与基底层3的S形凸起互补，二氧化硅层2与基底层3可无缝拼接为一个长方体；太赫兹信号从信号输入端4输入，从信号输出端5输出，二硫化钼薄膜1与基底层3之间设有一个偏置直流电压源，二硫化钼薄膜1的介电常数可随着外加电压的改变而改变，由于基底层3凸起的存在，S形凸起正上方的二硫化钼薄膜1与基底层3的间距比二硫化钼薄膜的其他区域小，导致此区域与二硫化钼薄膜中其他区域所加的电压不一致，形成一个介电常数不同的区域，由此可以实现太赫兹波的传输，并且通过改变加偏置直流电压源电压来实现调节太赫兹波的衰减特性。
所述的二硫化钼薄膜1的长度为29～31μm，宽度为23～25μm。所述的二氧化硅层2的长度为29～31μm，宽度为23～25μm，厚度为2～4μm。所述的基底层3上S行凸起的上纵向矩形6与下纵向矩形10的大小形状相同，长度均为6～8μm，宽度均为1～3μm；左四分之一圆环7与右四分之一圆环9的大小形状相同，外径均为5～7μm，内径均为3～5μm；横向矩形8的长度为3～5μm，宽度为1～3μm所述的基底层3为P型硅材料，基底层3上凸起的厚度为1～3μm，基底层3除凸起以外长方体的长度为29～31μm，宽度为23～25μm，厚度为2～4μm。
实施例1
基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器：
如图1～3所示，基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器包括二硫化钼薄膜1、二氧化硅层2、基底层3、信号输入端4、信号输出端5；基底层3的上层为二氧化硅层2，二氧化硅层2的上层铺有二硫化钼薄膜1，二硫化钼薄膜1的右下侧设有信号输入端4，二硫化钼薄膜1的左上侧设有信号输出端5，基底层3上设有S形凸起，信号输入端4位于基底层3的S形凸起下端的正上方(这里的正上方是指在如图1的三维视角中，垂直于基底层方向上的正上方)，信号输出端5位于基底层3的S形凸起上端的正上方(这里的正上方是指在如图1的三维视角中，垂直于基底层方向上的正上方)，基底层3的S形凸起的形状由上纵向矩形6、左四分之一圆环7、横向矩形8、右四分之一圆环9、下纵向矩形10从上到下、从左到右顺次连接而成，二氧化硅层2上设有S形开槽，其开槽的形状与基底层3的S形凸起互补，二氧化硅层2与基底层3可无缝拼接为一个长方体；太赫兹信号从信号输入端4输入，从信号输出端5输出，二硫化钼薄膜1与基底层3之间设有一个偏置直流电压源，二硫化钼薄膜1的介电常数可随着外加电压的改变而改变，由于基底层3凸起的存在，S形凸起正上方(这里的正上方是指在如图1的三维视角中，垂直于基底层方向上的正上方)的二硫化钼薄膜1与基底层3的间距比二硫化钼薄膜的其他区域小，导致此区域与二硫化钼薄膜中其他区域所加的电压不一致，形成一个介电常数不同的区域，由此可以实现太赫兹波的传输，并且通过改变加偏置直流电压源电压来实现调节太赫兹波的衰减特性。
二硫化钼薄膜的长度为30μm，宽度为24μm。二氧化硅层的长度为30μm，宽度为24μm，厚度为3μm。基底上S行凸起的上纵向矩形与下纵向矩形的大小形状相同，长度均为7μm，宽度均为2μm；左四分之一圆环与右四分之一圆环的大小形状相同，外径均为6μm，内径均为4μm；横向矩形的长度为4μm，宽度为2μm基底上凸起的厚度为2μm，基底除凸起以外长方体的长度为30μm，宽度为24μm，厚度为3μm。基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器的各项性能指标采用COMSOL Multiphysics软件进行测试，通过调节偏置电压，所得开关在4.2THz频率点的在传输衰减较小、传输衰减较大、传输衰减很大时的表面电场强度分别如附图3、图4和图5所示，经计算可得，消光比分别为1.276dB、5.758dB、39.424dB。由此可得，通过改变加偏置直流电压源可以实现调节太赫兹波的衰减特性。
Claims (5)
1.一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器，其特征在于包括二硫化钼薄膜(1)、二氧化硅层(2)、基底层(3)、信号输入端(4)、信号输出端(5)；基底层(3)的上层为二氧化硅层(2)，二氧化硅层(2)的上层铺有二硫化钼薄膜(1)，二硫化钼薄膜(1)的右下侧设有信号输入端(4)，二硫化钼薄膜(1)的左上侧设有信号输出端(5)，基底层(3)上设有S形凸起，信号输入端(4)位于基底层(3)的S形凸起下端的正上方，信号输出端(5)位于基底层(3)的S形凸起上端的正上方，基底层(3)的S形凸起的形状由上纵向矩形(6)、左四分之一圆环(7)、横向矩形(8)、右四分之一圆环(9)、下纵向矩形(10)从上到下、从左到右顺次连接而成，二氧化硅层(2)上设有S形开槽，其开槽的形状与基底层(3)的S形凸起互补，二氧化硅层(2)与基底层(3)可无缝拼接为一个长方体；太赫兹信号从信号输入端(4)输入，从信号输出端(5)输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器，其特征在于所述的二硫化钼薄膜(1)的长度为29～31μm，宽度为23～25μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器，其特征在于所述的二氧化硅层(2)的长度为29～31μm，宽度为23～25μm，厚度为2～4μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器，其特征在于所述的基底层(3)上S行凸起的上纵向矩形(6)与下纵向矩形(10)的大小形状相同，长度均为6～8μm，宽度均为1～3μm；左四分之一圆环(7)与右四分之一圆环(9)的大小形状相同，外径均为5～7μm，内径均为3～5μm；横向矩形(8)的长度为3～5μm，宽度为1～3μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器，其特征在于所述的基底层(3)为P型硅材料，基底层(3)上凸起的厚度为1～3μm，基底层(3)除凸起以外长方体的长度为29～31μm，宽度为23～25μm，厚度为2～4μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620682283.7U CN205691892U (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620682283.7U CN205691892U (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205691892U true CN205691892U (zh) | 2016-11-16 |
Family
ID=57259531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620682283.7U Expired - Fee Related CN205691892U (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205691892U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106654468A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 中国计量大学 | 基于条带结构电控太赫兹波开关 |
| CN107203054A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-26 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种太赫兹可变衰减器 |
| CN108919587A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-30 | 西北大学 | 一种基于过渡金属硫族化物太赫兹发射源及激发方法 |
| CN109597149A (zh) * | 2017-09-30 | 2019-04-09 | 中国石油大学(北京) | 一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器 |
| CN114336088A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-12 | 福州大学 | 基于二硫化钼的宽带可调太赫兹吸波器及其方法 |
-
2016
- 2016-06-22 CN CN201620682283.7U patent/CN205691892U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106654468A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 中国计量大学 | 基于条带结构电控太赫兹波开关 |
| CN107203054A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-26 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种太赫兹可变衰减器 |
| CN107203054B (zh) * | 2017-05-27 | 2020-04-03 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种太赫兹可变衰减器 |
| CN109597149A (zh) * | 2017-09-30 | 2019-04-09 | 中国石油大学(北京) | 一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器 |
| CN109597149B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-03-27 | 中国石油大学(北京) | 一种新型的用于太赫兹功能器件中太赫兹衰减器 |
| CN108919587A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-30 | 西北大学 | 一种基于过渡金属硫族化物太赫兹发射源及激发方法 |
| CN114336088A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-12 | 福州大学 | 基于二硫化钼的宽带可调太赫兹吸波器及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205691892U (zh) | 基于二硫化钼薄膜结构可调太赫兹波衰减器 | |
| Schall et al. | 50 GBit/s photodetectors based on wafer-scale graphene for integrated silicon photonic communication systems | |
| CN106019433B (zh) | 基于石墨烯的太赫兹宽带可调吸波器 | |
| KR20160057950A (ko) | 메타물질 기반 테라헤르츠파 변조기 | |
| CN103984125A (zh) | 基于石墨烯的电控太赫兹衰减片、制备方法及使用方法 | |
| CN103682541B (zh) | 非对称结构的太赫兹波一分四功分器 | |
| Feng et al. | Realization of absorption, filtering, and sensing in a single metamaterial structure combined with functional materials | |
| CN105576335B (zh) | 一种导模谐振品质因子可调的超材料谐振装置 | |
| CN105388563B (zh) | 基于单层石墨烯片和环形谐振腔的表面等离子体马赫曾德尔干涉仪 | |
| Cory et al. | Surface‐wave propagation along a metamaterial cylindrical guide | |
| CN108732794B (zh) | 基于周期性石墨烯结构吸收特性的太赫兹开关及控制方法 | |
| CN211907696U (zh) | 一种智能超材料 | |
| Liu et al. | Graphene field effect transistor-based terahertz modulator with small operating voltage and low insertion loss | |
| CN104749853A (zh) | 一种基于石墨烯的太赫兹吸收器件 | |
| CN103682542B (zh) | 对称多栅格太赫兹波功分器 | |
| CN108365307B (zh) | 一种可调太赫兹波反射滤波器 | |
| CN205691814U (zh) | 二硫化钼条带结构可调太赫兹波功分器 | |
| Du et al. | Polarization-independent terahertz wave modulator based on graphene-silicon hybrid structure | |
| CN105892105A (zh) | 基于石墨烯表面等离子体波的太赫兹调制器 | |
| CN104317118A (zh) | 一种石墨烯基电控液晶光汇聚微透镜阵列芯片 | |
| Lee et al. | Enhancing the modulation depth of a dynamic terahertz metasurface by integrating into an asymmetric Fabry-Pérot cavity | |
| CN106940461B (zh) | 一种基于石墨烯与硅波导的复合结构的分光器件 | |
| CN106785292A (zh) | 基于石墨烯薄膜结构太赫兹波耦合器 | |
| CN107134607A (zh) | 基于石墨烯周期开槽太赫兹波开关 | |
| CN106654468A (zh) | 基于条带结构电控太赫兹波开关 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161116 Termination date: 20170622 |