一种应用于太赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器

本发明属于二维材料领域，涉及二维硫族化合物材料，具体涉及一种应用于太赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器。

背景技术：

1、太赫兹（thz）技术作为新兴的研究领域，其受到研究人员的极大关注，主要是thz电磁波与微波、光波等波段的电磁波相比具有非常独特的性质：thz波的光子能量低，有很高的时间和空间相干性，可以进行亚皮秒、飞秒时间分辨的瞬态光谱研究等，在大气呈像、安检、医疗成像、通讯等方面有着极其重要的应用。二维硫族化合物材料具有独特的蜂窝晶格和强自旋轨道耦合性质，通过掺杂二维硫族化物薄膜，可以很好地提升薄膜材料的光电和介电性能，掺杂二维硫族化物薄膜可调谐性能使得其可以应用于太赫兹波段调制器，调控太赫兹波透射幅值，二维硫族化合物调制器对发展太赫兹器件有着十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明目的是改进现有技术而提供一种应用于太赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：制备过渡金属二硫族化合物为含有过渡金属元素及硫元素的化合物，包括用过渡金属部分取代过渡金属的二硫族化合物。

3、利用原子力显微镜对样品进行了形貌分析，x射线衍射分析样品的组成，拉曼光谱仪对样品进行光谱测定。

4、优化地，单层薄膜在光学显微镜下呈现三角形结构，边长10~300um，厚度为 1~15nm。

5、优化地，调制器是过渡金属二硫族化合物薄膜、插指金属电极和基片组成，基片材质为绝缘的氧化硅。

6、优化地，薄膜太赫兹波段介电常数在2~10之间，可调谐率高于40%。

7、由于上述技术方案的运用，本发明与现有的技术相比至少具有以下的优点：本发明一种应用于太赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器，因为薄膜尺寸、形状和覆盖范围的改变，拥有更好的电接触、更窄的禁带宽度以及更优秀的开启电压，电导率更大，薄膜太赫兹波段介电常数在2~10之间，可调谐率高于40%。为二维材料应用于调制器提供了应用基础，并为其他多种金属元素掺杂到二维材料薄膜的研究提供了参考依据，并为探索其电子和磁性提供了平台。

技术特征：

1.一种应用于太赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器，其特征在于：制备过渡金属二硫族化合物为含有过渡金属元素及硫元素的化合物，包括用过渡金属部分取代过渡金属的二硫族化合物。

2.根据权利要求1所述的过渡金属二硫族化合物薄膜，其特征在于：单层薄膜在光学显微镜下呈现三角形结构，边长10~300 um，厚度为 1~15 nm。

3.根据权利要求1所述的调制器可对太赫兹波幅值和频率进行调谐，其特征在于：调制器由过渡金属二硫族化合物薄膜、插指金属电极和基片组成，基片材质为绝缘的氧化硅。

4.根据权利要求3所述的过渡金属二硫族化合物薄膜，其特征在于：薄膜太赫兹波段介电常数在2~10之间，可调谐率高于40%。以mn原子取代mo掺杂的mos2薄膜为例，其化学表达式所示为mn：mos2。太赫兹波段介电常数为3.5，通过插指金属电极调制后介电常数变为2.1。

技术总结本发明属于二维材料领域，涉及二维硫族化合物材料，具体涉及一种应用于太赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器。调制器以过渡金属二硫族化合物薄膜为核心材料，薄膜太赫兹波段介电常数在2~10之间，可调谐率高于40%。调制器由（1）基片，（2）过渡金属二硫族化合物薄膜和（3）插指电极组成。其中过渡金属二硫族化合物单层薄膜在光学显微镜下呈现三角形结构，边长10~300 um，厚度为1~15 nm。该赫兹波段的过渡金属二硫族化合物调制器能够应用于太赫兹波段滤波器、谐振器等器件，本发明成本低，制作简易，适合商业化。技术研发人员：沈雨昕,张晓渝,胡文婧,何至阳,万杉杉,丁雁翔,孙梓健,马春兰,缪姗桦受保护的技术使用者：苏州科技大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27