十字架型超材料吸波特性及机理研究

设计了一种十字架型电磁超材料吸波体，采用CST studio suite 2009频域求解器提取S参数进行仿真研究，并计算了其吸波率，在24.65 THz和35.25 THz得到两个吸收峰，吸收率分别为0.83和0.997。改变材料结构尺寸，在7.3 THz达到完美吸收，吸收率接近于1。将THz波段的超材料吸波体结构尺寸放大1000倍，在GHz波段同样可以达到完美吸收，说明超材料吸波体可通过对结构尺寸调节改变吸收波段。另外研究了这种吸波体的吸收机理，发现吸收主要在第一层的十字架金属单元层，可用于Bolometer探测器的设计。  

基于氧化钒热敏特性的太赫兹探测器

采用氧化钒(VOX)薄膜作为热敏层的非制冷红外微测辐射热计在红外探测方面已取得很大成功，而当将其用于波长更长的远红外太赫兹(THz)波探测时其中存在的不足就会体现出来。介绍了基于微测辐射热计设计的 THz 探测器所需的 THz 波吸收材料、VOX热敏材料及信号读出电路应满足的基本要求，为研制 THz 波探测器提供了必要参考，并给出已研制成功的 VOX热敏薄膜材料的部分性能实验结果。  

p-GaAs同质结太赫兹探测器的优化与性能

从提高p-GaAs同质结太赫兹探测器量子效率出发,在考虑温度和偏压等参数的影响后,优化了谐振腔增强的p-GaAs同质结太赫兹探测器的材料及结构参数,使探测器的量子效率提高到了17％.并计算了探测器的响应率、探测率和偏压、温度、光谱频率的关系,得到了最佳工作偏压(10 ～40 mV)、最佳工作温度(＜8 K)和最大探测率(4.1×1010cm Hz1/2/W).而通过施加一对匹配的反射镜来构造谐振腔的设计,所能获得的极限量子效率为26％,极限探测率和响应率分别为5.7×1010cm Hz1/2/W、25.9 A/W.  

（英）一种基于透镜天线的宽带太赫兹准光检波器

设计了一种能够工作在140~325 GHz频带的宽带准光检波器,由一颗高阻硅透镜和单片集成检波芯片组成.设计并加工出双缝天线,在天线馈电端集成了肖特基二极管,该紧凑结构使其能够接收空间中的太赫兹辐射并转换为基带信号.为增强片上天线的方向性,利用MLFMM算法进行了扩展半球硅透镜的设计和优化,实现了良好的辐射特性.通过测试,天线在220 GHz和324 GHz处的辐射增益分别为26 dB和28 dB.在140~325 GHz,检波器测试得到的响应率可达到1 000~4 000 V/W,对应的等效噪声功率(NEP)估算为0.68~273 pW/Hz.  

基于超薄钽酸锂晶体材料高响应太赫兹探测器

太赫兹(Thz)探测器工作在室温条件下极大地促进了太赫兹科学与技术的应用。超薄(10μm)钽酸锂(LiTaO3)晶片被用作太赫兹探测器敏感元材料。基于钽酸锂晶片太赫兹探测器在2.52 THz激光辐射源照射下, 20Hz斩波频率时响应率可达到8.38×104V/W, 等效噪声功率NEP)可达到1.26×10-10W。这种加工超薄钽酸锂晶片的方法为制备高响应率太赫兹探测器提供了一个可行的方法。  

HEMT太赫兹探测器的二维电子气特性分析

采用分子束外延技术(MBE)对GaAs/Al_xGa_1-xAs二维电子气(2DEG)样品进行了制备,样品制备过程中,通过改变Al的组分含量、隔离层厚度、对比体掺杂与δ掺杂两种方式,在300K条件下对制备的样品进行了霍尔测试,获得了室温迁移率7.205E3cm₂/V?S,载流子浓度为1.787E12/cm₃的GaAs/Al_xGa_1-xAs二维电子气沟道结构,并采用Mathematica软件分别计算了不同沟道宽度时300K、77K温度下GaAs基HEMT结构的太赫兹探测响应率,为HEMT场效应管太赫兹探测器的研究和制备提供了参考依据。