本发明提出了一种单栅石墨烯倍频器的制备方法，在电子电路、微纳电子学等领域具有应用前景。本发明在常规的源(或漏)金属和石墨烯接触的基础上插入一层不连续或是多孔连续的金属氧化薄膜构成金属/氧化层/石墨烯的接触结构，或是第二金属/第一金属/氧化层/石墨烯的接触结构，同时在石墨烯沟道上方覆盖金属、金属氧化物或是有机物等材料，得到转移特性曲线具有两个电流极小值点的石墨烯倍频器件。本发明石墨烯倍频器的三次谐波的能量或是四次谐波的能量占全部输出交流信号(基频和各次谐波)能量的比例高。