单层和多层石墨烯结构中等离激元的栅压可调性：解析描述与太赫兹器件概念

石墨烯在宽频率范围内的强光-物质相互作用开辟了众多石墨烯光子学应用。本文旨在展示栅极单层和多层石墨烯结构中等离激元的电压可调性。给出了等离激元互连与天线以及它们用于太赫兹（THz）通信性能的器件概念。首次通过同时考虑界面陷阱电容和量子电容，量化了栅电压和栅介质厚度对石墨烯中等离激元传播特性的作用。栅电压作为一个强大的旋钮来调节载流子浓度，并允许构建电可重构的太赫兹器件。通过优化栅电压以在栅极多层石墨烯几何结构中最大化等离激元传播长度，我们推导出了简单的缩放趋势，为器件建模与设计提供直观见解。