基于石墨烯的可调太赫兹波器件研究

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1、■中笛討《乂冷ＣＨＩＮＡＩＬＩＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ暮于石墨婦的可调太赫兹波器件研究－Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｕｎａｂｌｅｇｒａｈｅｎｅｂａｓｅｄｔｅｒａｈｅｒｔｚｐｗａｖｅｄｅｖｉｃｅｓ作者邹欢清导师李九生教授学科信息与通信工程中国计星大学二〇—六年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进巧的研究工作和取得的研巧成果，Ｊ＾标注和致谢么处外除了文中特别加［

2、＾，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；签字曰斯办／＾年《月了曰学位论文版权使用授权书本学化论文作著完全了解中国计量大学有关保留、使用学位论文的规定＾。特授权中国计量大学可将学位论义的今部或部每内兹编人有单微据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编臥供查阅和借阅？同意学校向

3、国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）（／学位论文作者签名：郵义已韦导师签名：签字曰期Ｐ月了曰签字曰期：刘如＾月／相Researchontunablegraphene-basedterahertzwavedevicesByHuanqingZouADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegree

4、ofMasterofEngineeringChinaJiliangUniversityJune,2016中图分类号TN015学校代码10356UDC654密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION基于石墨烯的可调太赫兹波器件研究Researchontunablegraphene-basedterahertzwavedevices作者邹欢清导师李九生教授申请学位工学硕士培养单位中国计量大学学科专业信息与通信工程研究方向太赫兹波功能器件二〇一六年六月致谢在本论文将要完成之际，两年半的研究

5、生生活也接近了尾声。回首两年半的研究生求学生涯，得到了太多人的帮助与鼓励，在此我要向所有陪伴我、鼓励我及支持我的人致以最诚挚的感谢。首先我要衷心感谢我的导师李九生教授，李老师渊博的学术知识、严谨的治学态度、一丝不苟的工作精神、富有创造性的思维以及对问题准确深邃的洞察力都给我留下了极其深刻的印象，并始终鼓舞和鞭策我更加努力地学习和工作。感谢李老师多年的教育、培养和在生活上无微不至的关怀，使我能在学习中克服困难，顺利完成学业。特别是在最困难的时候给予的支持和鼓励让我倍感温暖，在此特向李老师表达我最崇高

6、的敬意和衷心的谢意！特别感谢研究所的洪治老师、李向军老师、章乐老师、孙建忠老师、刘建军老师给予我在学习上的帮助。感谢实验室的程伟师兄，柳宇航师兄，吴敬芳师姐，吴迪师兄，刘汉同学，樊青华同学，杨晓杰同学，莫国强师弟，何梦瑶师妹，刘娈师妹等给我的帮助和支持，他们让我拥有一个良好的工作学习环境。感谢我的室友王石磊和陈星平，他们让我有一个和谐的寝室环境，陪我度过了两年多的难忘美好的研究生时光，这也是我研究生期间收获的一笔重要的人生财富。最需要特别感谢的是我的父亲、母亲、姐姐，他们在生活和学业上给我的无私的

7、支持、帮助和鼓励，是我能够顺利完成研究生学业的动力源泉。邹欢清2016年3月基于石墨烯的可调太赫兹波器件研究摘要：近些年来，太赫兹波辐射源与检测技术的突飞猛进使得太赫兹波相关功能器件研究的成为最新热点。石墨烯是一种具有优异电子性质与晶体品质的二维材料，它可调的电导率、禁带宽度、等离子振荡等特性使其成为设计太赫兹波可调器件的理想材料。本文研究分析了石墨烯腔体结构的太赫兹波滤波器、石墨烯圆环结构的太赫兹波开关、开口石墨烯圆环阵列结构的太赫兹波开关、石墨烯条带结构的太赫兹波功分器四种器件性能。主要研究工

8、作如下：1.设计了基于石墨烯腔体结构的可调太赫兹波滤波器。该滤波器由硅基底、二氧化硅层、矩形石墨烯波导和四个石墨烯腔体组成。通过调节四个正方形石墨烯腔体的化学势能来控制太赫兹波传输率。仿真结果表明，当四个正方形石墨烯腔体的化学势能从0.04eV变化到0.12eV时，当频率为6THz时，太赫兹波信号传输率从0.002变化到了0.930，该滤波器的品质因数为1714，切换响应时间为5.0ms。2.设计了基于石墨烯圆环结构的太赫兹波开关，开关由三个石墨烯圆环，两个石墨烯条带以及聚甲基丙烯