本发明公开了一种基于低维半导体结构的倍频器，包括绝缘衬底层、设置在绝缘衬底层表面的半导体导电层，设置在半导体导电层表面的绝缘保护层，穿透半导体导电层的绝缘刻槽，设置在半导体导电层一侧表面的接入电极和设置在接入极对应一侧表面的接出电极，所述半导体导电层包括两条相互靠近且平行设置的二维、准一维或一维的载流子沟道。本发明的倍频器结构简单，工艺容易实现，无需额外添加滤波电路，还有对材料特性依赖小，材料可选择范围宽等优点。