CN103594792A - 一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，包括步骤：1）提供由金属层及介质层周期层叠的双曲介质，根据等效介质理论计算出双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数

、

；2）依据

、

将双曲介质的界面方向相对于第一平面逆时针旋转第一角度

，并使旋转后双曲介质的上表面与所述第一平面平行；3）沿与第一平面顺时针旋转第二角度后的平面方向截去双曲介质的部分体积形成入射界面；4）于双曲介质的上表面制作石墨烯纳米带。本发明利用了双曲介质界面对光场的压缩及减速的特性、石墨烯纳米在太赫兹波段的带磁场可调的高电导率、及正的介电常数的特性，设计出了太赫兹滤波天线，实现了在亚波长的尺度下的太赫兹波辐射器件体系。

Description

一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法

技术领域

本发明涉及一种表面波的太赫兹波导天线，特别是涉及一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法。

背景技术

双曲介质是超材料（Metamaterial）的一种，是一种人工制作的周期性结构，因为其中包含有金属（metal）周期性结构单元，如：金属裂口环（Split ring resonator）、金属线(薄膜)阵列等，这种材料因为其在特定的频率范围内同时具有负的电容率ε和磁导率μ，从而传输的光波具有左手特征。这种材料最早由俄罗斯科学家Veselago预言，后来由英国物理学家J.B.Pendry在理论上提出了设计方案，并于2001年由R.A.Shelby小组在用直径为3毫米左右的（SRR）微波段上实验上予以实现。现在有些研究小组已经在红外，近红外等近光频区域实现了同时为负值的电容率ε和磁导率μ。这种材料有着一系列的新奇的电磁特性，诸如负折射，反常多普勒效应，克服衍射极限的超棱镜效应，其中比较重要的是可以用它来实现在微波阶段的隐形材料的设计。这种材料的介电常数通常是各向异性的，其介电常数在主轴坐标系下的各张量元通常表示为： ${\stackrel{\&LeftRightArrow;}{\mathrm{\&epsiv;}}}_h=\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{\&epsiv;}}_x^p& & \\ & {\mathrm{\&epsiv;}}_y^p& \\ & & {\mathrm{\&epsiv;}}_z^p\end{array}\right),$ 其中 ${\mathrm{\&epsiv;}}_x^p<0,{\mathrm{\&epsiv;}}_y^p={\mathrm{\&epsiv;}}_z^p>0.$ 由于这材料的色散关系为双曲面(线)，故也被称之为双曲介质。此外，论文“Zheng Liu,Wei Li.The effectivepermittivity and hyperbolic quality of a one-dimensional metamaterial.EPL,99(2012)48006”介绍了

及

的等效介质理论，只要确定了双曲介质的周期a、双曲介质所处的工作频率ω、组成双曲介质的金属层与介质层的介电常数ε_m、ε₂及厚度d_m、d₂，便可确定其各方向的等效介质

及的值。已经证实，一维周期性结构组成的双曲介质在适当地旋转光轴后，由于各层界面动量

守恒的物理要求以及特别的色散几何导致无反射无透射的慢光效应，这个效应在本专利中用来作为天线的激励源。

石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维（2D）蜂窝晶格的碳原子，以sp²杂化轨道呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体,可以理解为由碳原子和其共价键所形成的原子网格。它是已知材料中最薄的一种，质料非常牢固坚硬，在室温状况，传递电子的速度比已知导体都快，此外为了要赋予单层石墨烯某种电性，会按照特定样式切割石墨烯，形成石墨烯纳米带（Graphene nanoribbon）。切开的边缘形状可以分为锯齿形和扶手椅形。根据紧束缚近似模型做出的计算，预测锯齿形具有金属键性质，又预测扶手椅形具有金属键性质或半导体性质；近来根据密度泛函理论计算得到的结果，显示出扶手椅形具有半导体性质，其能隙与纳米带带宽成反比。实验结果显示，随着纳米带带宽减小，能隙会增大。石墨烯纳米带的结构具有高电导率、高热导率、低噪声，这些优良品质促使石墨烯纳米带成为集成电路互连材料的另一种选择，有可能替代铜金属。此外，最近的研究证明石墨烯纳米带的电导率σ(ω)可以受到外界强场的调控，在太赫兹波段出现共振响应，这个效应也是本次设计主要应用的一个特性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，用于提供一种结合石墨烯纳米带高电导率在磁场下的可控性以及双曲介质界面的对波场压缩的特点实现亚波长尺度下的太赫兹波发射和滤波的天线器件。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，包括以下步骤：

1）提供由金属层及介质层周期层叠的双曲介质，根据等效介质理论计算出所述双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数ε_t、ε_z；

2）依据等效介电常数ε_t、ε_z将所述双曲介质的界面方向相对于第一平面逆时针旋转第一角度φ₀，并使旋转后所述双曲介质的上表面与所述第一平面平行；

3）沿与所述第一平面顺时针旋转第二角度θ后的平面方向截去所述双曲介质的部分体积形成入射界面；

4）于所述双曲介质的上表面制作石墨烯纳米带。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，步骤2）所述的第一角度由公式确定。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，步骤3）所述的第二角度θ≥θ₀,其中：

${\mathrm{\&theta;}}_0=\mathrm{Arc}\tan \frac{\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}[({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)\cos \left(2{\mathrm{\&phi;}}_0\right)-{\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z]}{\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}\sin \left({2\mathrm{\&phi;}}_0\right)({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)-\sqrt{-{2\mathrm{\&epsiv;}}_t{\mathrm{\&epsiv;}}_z[({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)\cos \left({2\mathrm{\&phi;}}_0\right)-{\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z-{2\mathrm{\&epsiv;}}_m]}},$ ε_m为所述双曲介质中金属层的介电常数。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，所述金属层为金或银，所述介质层为硅或二氧化硅。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，所述双曲介质中，每周期的金属层及介质层的厚度为50～150nm。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，所述石墨烯纳米带的宽度为3～5nm，长度为不小于1mm。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，步骤4）制作所述石墨烯纳米带之前还包括步骤：于所述双曲介质表面制作二氧化硅层，作为所述石墨烯纳米带的衬垫。

作为本发明的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法的一种优选方案，所述天线器件的激励源为表面波激发。

如上所述，本发明提供一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，包括以下步骤：1）提供由金属层及介质层周期层叠的双曲介质，根据等效介质理论计算出所述双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数ε_t、ε_z；2）依据等效介电常数ε_t、ε_z将所述双曲介质的界面方向相对于第一平面逆时针旋转第一角度φ₀，并使旋转后所述双曲介质的上表面与所述第一平面平行；3）沿与所述第一平面顺时针旋转第二角度θ后的平面方向截去所述双曲介质的部分体积形成入射界面；4）于所述双曲介质的上表面制作石墨烯纳米带。本发明的利用了超材料中的双曲介质界面对光场的压缩及减速的特性并结合了石墨烯纳米带在磁场可调的太赫兹波段的高电导率同时在具有正的介电常数的特性，设计了以石墨烯纳米带为元件的太赫兹滤波天线，实现在亚波长的尺度下的太赫兹波辐射器件体系。

附图说明

图1显示为本发明中的双曲介质色散关系及其表面波激发原理示意图。

图2显示为本发明中的双曲介质的高斯脉冲的时域有限差分方法的数值模拟图。

图3显示为本发明中的扶手型(17,1)石墨烯纳米带的电导在强磁场下对频率的响应σ(ω)示意图，其中，(a)显示为一个高斯光束以45度角（满足

）入射到入射界面上时的磁场分量的分布；(b)显示为入射界面法线上平均磁场强度相对于界面距离的强度曲线；(c)显示为两个不同时刻抵达界面的光脉冲；(d)显示为两个光脉冲到达界面后14个入射光的振动周期后的场强分布。

图4显示为本发明所制作的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的俯视图。

图5显示为本发明所制作的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的侧面图，其中，左下角的入射界面和水平面夹角为θ，薄膜方向和水平面的夹角为θ₀，注入激励光时，要保持正入射。

元件标号说明

101         金属层

102         介质层

103         石墨烯纳米带

104         入射界面

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的目的在于提供一种结合石墨烯纳米带高电导率在磁场下的可控性以及双曲介质界面对波场压缩的特点实现亚波长尺度下的太赫兹波发射和滤波。其基本原理如下：

如图1所示，首先整个装置是基于双曲介质的平台之上。这种介质的色散关系由公式 $\frac{k_x^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_z}+\frac{k_z^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_t}={\left(\frac{\mathrm{\&omega;}}{c}\right)}^2,({\mathrm{\&epsiv;}}_t<0,{\mathrm{\&epsiv;}}_z>0)$ 刻画，其中，它的介质本构关系是 $\stackrel{\&LeftRightArrow;}{\mathrm{\&epsiv;}}=\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{\&epsiv;}}_t& & \\ & {\mathrm{\&epsiv;}}_t& \\ & & {\mathrm{\&epsiv;}}_z\end{array}\right),$ 当时适当地转动介质的光轴相对于界面的夹角时，如图1中虚线所示，对于入射波矢为

时，对应于在界面上的同一个平行分量

存在实数的反射波矢

透射波矢

与之对应；当时双曲色散曲线相对于界面转动到图一中的实线的位置时，对于各层共同的平行分量

没有实数的反射波矢

对应，如果

的大小超过空气中的色散圆的半径，那么也没有实数的透射波矢对应，从而导致在双曲介质和普通介质的界面上出现没有反射也没有透射的现象，场的能量局域在界面附近较长时间，沿着界面纵向和切线方向的群速度都大大降低，计算表明沿着界面的群速度可降低5m/s，法向群速度可降低至10^-7m/s左右。

如图2所示，本实施例采用FDTD方法模拟了当把双曲的色散曲线转到上述的实线位置时，单色的高斯脉冲从双曲介质入射到双曲介质和空气的界面上的过程，其中电场E的极化方向平行于界面（垂直于纸面），可以看到入射脉冲消散后的14个周期，场的能量仍集中正在界面上，本实施例使用界面上的波包脉冲作为天线的激励源，即所述天线器件的激励源为表面波激发。

另一方面，如前所述，石墨烯纳米带作为一种超薄物质有着许多的特异的物理特性，这里具体应用的是其电导率σ(ω)在强磁场下所具有的可调控的性能。当石墨烯纳米带在不同的外磁场强度下，σ(ω)峰值结构图是不同的，在合适的磁场强度下，峰值位置可以出现在太赫兹区域，如图3所示，对于扶手型(17,1)石墨烯纳米带，在磁场强度B为穿过一个单位六边形的磁通量为f=0.25个量子单位磁通时的光学电导G在30THz时出现峰值为G=6.0e²/h;根据扶手型宽度计算公式

（p为描述石墨烯纳米带的几何参数，a＝2.463A为石墨烯的晶格常数），计算而得宽度W≈4nm，相应的电导率

该扶手型石墨烯的介电常数ε＝6.75(该扶手型石墨烯和金属一样大的电导率，但是介电常数为正值，金属的介电常数为负值)因此电磁波在其中可以以导波的方式传播，而不是衰逝波，对于上述的石墨烯纳米带的厚度约为1nm，宽度约为4nm，长度l可调，当入射的波的中心频率为30THZ时，沿着界面的平面波长在λ＝30μm＝30000nm，由于波长的限度远大于纳米带的限度λ》W，因此受到激励的纳米带可视为沿着y方向振动的偶极子沿着x方向排列的天线阵列，如图4所示，由于λ》l，所以这些偶极子之间可视为同位相的，彼此之间位相差α≈0；根据偶极子天线的阵列理论，辐射光强I∝sin²θF²(u)；

u＝kdsinθcosφ-α，这里极角θ是以器件图中的y方向，也即电场方向为极轴，φ角是从器件中x轴逆时针转向y轴来定义。N是偶极子数目，d是偶极子之间的间距，α是偶极子之间的位相差。从F(u)的表达形式可以看出数学上当N→∞，F(u)→δ(u)也就是说在使得kdsinθcosφ-α＝0的方向(θ_Max,φ_Max)上获得最大的辐射。尽管入射的波脉冲的频谱中除了THZ成分外还包含其他频率的成分，但是由于在纳米带区域加有磁场导致在THZ频率处的σ(ω)最大，最终在x方向(φ_Max＝0)THZ波获得最大的辐射。本发明的核心设计如图5所示，事先适当转动双曲介质的双曲线方向（光轴方向，也即薄膜层相当于界面的方向），使之满足激发表面的条件，将激发的表面波包引导入射至石墨烯纳米带区域，并沿着x方向接收。

基于以上原理，如图4～图5所示，本实施例提供一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，包括以下步骤：

首先进行步骤1），提供由金属层101及介质层102周期层叠的双曲介质，根据等效介质理论计算出所述双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数ε_t、ε_z；

首先，本实施例的天线器件为基于双曲介质的平台之上。这种双曲介质的色散关系由公式 $\frac{k_x^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_z}+\frac{k_z^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_t}={\left(\frac{\mathrm{\&omega;}}{c}\right)}^2,({\mathrm{\&epsiv;}}_t<0,{\mathrm{\&epsiv;}}_z>0)$ 刻画，其中，它的介质本构关系是 $\stackrel{\&LeftRightArrow;}{\mathrm{\&epsiv;}}=\left(\begin{array}{ccc}{\mathrm{\&epsiv;}}_t& & \\ & {\mathrm{\&epsiv;}}_t& \\ & & {\mathrm{\&epsiv;}}_z\end{array}\right),$ 制作时设定金属层101及介质层102的厚度d_m、d₂，并获得其介电常数ε_m、ε₂，该双曲介质的周期a=d_m+d₂，以上参数确定后，便可根据等效介质理论计算出所述双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数ε_t、ε_z。

一般为了取得较好的双曲线的等效介质的效果，周期a的数值越小越好，然而，由于因为当金属层101太薄到其原子厚度的尺度，其金属bulk特性便难以保持，因此，在本实施例中，所述双曲介质每周期的金属层101及介质层102的厚度为50～150nm。作为示例，所述金属层101为金或银，所述介质层102为硅或二氧化硅。

然后进行步骤2），依据等效介电常数ε_t、ε_z将所述双曲介质的界面方向相对于第一平面逆时针旋转第一角度φ₀，并使旋转后所述双曲介质的上表面与所述第一平面平行。

具体地，设双曲线的色散方程可以表示为

该曲线的长半轴 $a=\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_z},$ 短半轴 $b=\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_t},$ 可得： ${\tan \mathrm{\&phi;}}_0=\sqrt{\frac{{\mathrm{\&epsiv;}}_z}{{\mathrm{\&epsiv;}}_t}},$ 则 ${\mathrm{\&phi;}}_0=\arctan \left(\sqrt{\frac{{\mathrm{\&epsiv;}}_z}{{\mathrm{\&epsiv;}}_t}}\right).$ 可见，所述第一角度可由公式

确定。旋转后，使所述双曲介质的上表面与所述第一平面平行，该上表面用于后续制备石墨烯纳米带，在本实施例中，所述第一平面为水平面。

接着进行步骤3），沿与所述第一平面顺时针旋转第二角度θ后的平面方向截去所述双曲介质的部分体积形成入射界面104。

具体地，θ₀是在出射后的介质确定的情况下，出现表面波时的最小角度。出射后的介质比如空气或者其他介质，色散关系为圆，以

刻画，对于空气ε_a＝1。记双曲介质中入射波矢与水平界面的法线的夹角θ，则

的沿着界面的平行分量k_||＝sinθk_i，令

当θ＜θ₀时，k_||＜k₀，在出射介质空间中将出现透射波，所以要保持θ≥θ₀；如图5所示，在从左下角端面正入射的情况下，角度θ也是该入射端面同水平面的夹角，也就是说入射端面同水平面的夹角θ不能小于θ₀，即所述的第二角度θ≥θ₀。此处θ₀由以下方法确定：

设双曲线的色散方程可以表示为

当把该曲线相对于主轴逆时针旋转φ₀后，在原来坐标系下的方程为:

$\frac{{(k_x\cos {\mathrm{\&phi;}}_0+k_z\sin {\mathrm{\&phi;}}_0)}^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_z}-\frac{{(k_z\cos {\mathrm{\&phi;}}_0-\sin {\mathrm{\&phi;}}_0{k}_x)}^2}{{\mathrm{\&epsiv;}}_t}={\left(\frac{\mathrm{\&omega;}}{c}\right)}^2({\mathrm{\&epsiv;}}_t>0)$

令上述方程中 $k_x^0=k_0\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}$ 求得相应的

${\tan \mathrm{\&theta;}}_0=\frac{k_x^0}{k_z^0};$ 最后求得：

${\mathrm{\&theta;}}_0=\mathrm{Arc}\tan \frac{\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}[({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)\cos \left(2{\mathrm{\&phi;}}_0\right)-{\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z]}{\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}\sin \left({2\mathrm{\&phi;}}_0\right)({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)-\sqrt{-{2\mathrm{\&epsiv;}}_t{\mathrm{\&epsiv;}}_z[({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)\cos \left({2\mathrm{\&phi;}}_0\right)-{\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z-{2\mathrm{\&epsiv;}}_m]}},$ 其中，ε_m为所述双曲介质中金属层101的介电常数。

最后进行步骤4），于所述双曲介质的上表面制作石墨烯纳米带103。

作为示例，所述石墨烯纳米带103的宽度为3～5nm，长度为不小于1mm。

作为示例，制作所述石墨烯纳米带103之前还包括步骤：于所述双曲介质表面制作二氧化硅层，作为所述石墨烯纳米带103的衬垫。

如上所述，本发明提供一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，包括以下步骤：1）提供由金属层101及介质层102周期层叠的双曲介质，根据等效介质理论计算出所述双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数ε_t、ε_z；2）依据等效介电常数ε_t、ε_z将所述双曲介质的界面方向相对于第一平面逆时针旋转第一角度φ₀，并使旋转后所述双曲介质的上表面与所述第一平面平行；3）沿与所述第一平面顺时针旋转第二角度θ后的平面方向截去所述双曲介质的部分体积形成入射界面104；4）于所述双曲介质的上表面制作石墨烯纳米带103。本发明的利用了超材料中的双曲介质界面对光场的压缩及减速的特性并结合了石墨烯纳米带103在磁场可调的太赫兹波段的高电导率同时在具有正的介电常数的特性，设计了以石墨烯纳米带103为元件的太赫兹滤波天线，实现在亚波长的尺度下的太赫兹波辐射器件体系。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供由金属层及介质层周期层叠的双曲介质，根据等效介质理论计算出所述双曲介质在太赫兹波段的等效介电常数ε_t、ε_z；

2）依据等效介电常数ε_t、ε_z将所述双曲介质的界面方向相对于第一平面逆时针旋转第一角度φ₀，并使旋转后所述双曲介质的上表面与所述第一平面平行；

3）沿与所述第一平面顺时针旋转第二角度θ后的平面方向截去所述双曲介质的部分体积形成入射界面；

4）于所述双曲介质的上表面制作石墨烯纳米带。

2.根据权利要求1所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：步骤2）所述的第一角度由公式确定。

3.根据权利要求2所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：步骤3）所述的第二角度θ≥θ₀,其中：

${\mathrm{\&theta;}}_0=\mathrm{Arc}\tan \frac{\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}[({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)\cos \left(2{\mathrm{\&phi;}}_0\right)-{\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z]}{\sqrt{{\mathrm{\&epsiv;}}_m}\sin \left({2\mathrm{\&phi;}}_0\right)({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)-\sqrt{-{2\mathrm{\&epsiv;}}_t{\mathrm{\&epsiv;}}_z[({\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z)\cos \left({2\mathrm{\&phi;}}_0\right)-{\mathrm{\&epsiv;}}_t+{\mathrm{\&epsiv;}}_z-{2\mathrm{\&epsiv;}}_m]}},$ ε_m为所述双曲介质中金属层的介电常数。

4.根据权利要求1所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：所述金属层为金或银，所述介质层为硅或二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：所述双曲介质中，每周期的金属层及介质层的厚度为50～150nm。

6.根据权利要求1所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：所述石墨烯纳米带的宽度为3～5nm，长度为不小于1mm。

7.根据权利要求1所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：步骤4）制作所述石墨烯纳米带之前还包括步骤：于所述双曲介质表面制作二氧化硅层，作为所述石墨烯纳米带的衬垫。

8.根据权利要求1所述的双曲介质和石墨烯纳米带组合天线器件的制作方法，其特征在于：所述天线器件的激励源为表面波激发。

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