用于太赫兹等离子体激元的自偏置可重构石墨烯堆叠

石墨烯的门控可调复电导率为太赫兹和中红外频率的可重构等离子体激元提供了前所未有的机会。然而，需要在石墨烯附近设置栅电极以及这种方法为石墨烯电导率提供的单一“控制旋钮”限制了石墨烯可控等离子体器件的实际实现和性能。在此，我们报告了由两个或多个石墨烯单层组成、由电薄介质分隔的石墨烯堆叠，并提出了一个简单而严格的理论框架用于其表征。在第一个实现中，两个石墨烯层相互栅控，从而表现为一个可控的单一等效层，但没有任何额外的栅控结构。其次，我们表明添加一个额外的栅极——第三层石墨烯或外部栅极——允许独立控制堆叠中每层的复电导率，从而增强对堆叠等效复电导率的控制。所提出的概念首先进行了理论研究，然后通过详细的实验程序进行了演示，该程序允许独立提取每层的参数，且适用于任意预掺杂。这些结果被认为对于开发具有增强性能和重构能力的太赫兹和中红外等离子体器件至关重要。