" 太赫兹技术及应用"的相关文章

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摘要:为获得高功率的太赫兹共振隧穿器件,优化设计了AlAs/InGaAs/AlAs共振遂穿二极管材料结构,在国内首次采用MOCVD设备在半绝缘InP单晶片上生长了RTD外延材料。利用接触光刻工艺和空气桥搭接技术,制作了InP基共振遂穿二极管器件。并在室温下测试了器件的电学特性: 峰值电流密度>400 kA/cm2, 峰谷电流比(PVCR)>2.4。

摘要:太赫兹(Terahertz,THz)波位于光子学向电子学的过渡区域,在高速宽带通信、雷达、成像等领域具有重要应用前景。但目前用于THz波动态调控的器件仍比较缺乏,这在一定程度上限制了THz技术的发展。VO2具有独特的金属—绝缘体相变特性,相变过程可以应用于动态调控THz波传输。探索超材料与VO2结合以制备高效、动态、灵活的太赫兹功能器件也是近来的研究热点。简述了VO2的相变特性,并分析了微观结构和化学成分等因素对相变特性的影响;系统回顾了VO2薄膜相变过程中的THz波调控性能研究进展,总结了VO2与超材料不同结合方式在THz波动态调控方面的应用;并对基于VO2相变特性的THz波调控功能器件发展前景与挑战进行了展望。

摘要:随着半导体技术的发展,晶体管特征频率不断提高,已经进入到太赫兹(THz)频段,使得固态器件可以在THz频段工作。THz放大器可以将微弱的信号进行放大,在THz系统中起着关键作用。介绍了基于氮化镓(Gallium Nitride,GaN)高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)器件、磷化铟(Indium Phosphide,InP)HEMT器件和InP异质结双极晶体管/双异质结双极晶体管(InP Heterojunction Bipolar Transistor/Double Heterojunction Bipolar Transistor,HBT/DHBT)器件的THz单片放大器研究进展。

摘要:目前,光控太赫兹波超材料主要是利用激光改变半导体材料的载流子浓度来实现的。半导体材料的复合寿命一般为纳秒量级,因此调控时间受到了限制。与半导体材料相比,二硫化碳(CS2)的光响应速度很快,只有1.68 ps,并且也具有较大的光学非线性。以亚波长周期金属块阵列结构为基础,提出了利用CS2来实现超材料太赫兹透射调控的方案。具体利用时域有限差分法(FDTD)研究了该结构的太赫兹波透射调控。

摘要:针对当前太赫兹科学与技术发展的状态和瓶颈问题,重点讨论太赫兹电路中的核心部件——片上集成放大器的研究进展情况。根据太赫兹芯片设计和加工不同基底材料,比较了磷化铟和砷化镓制成化合物太赫兹放大单片与体硅和锗化硅制成的硅基片上集成放大器两大类,并对不同材料体系下的电路拓扑和指标进行了分析和总结。

摘要:设计了肖特基二极管的结构和尺寸,采用点支撑空气桥结构降低器件在高频下的损耗,根据二极管测试结果和实际结构,分别建立了肖特基结的非线性模型和三维电磁场模型。依据此模型,采用平衡式电路设计,将二极管放置在波导内,利用模式正交性很好地实现输入与输出信号的隔离,简化了电路结构,降低了损耗,成功设计并制作出300 GHz二倍频器,在312~319 GHz的倍频效率大于5%,最大倍频效率为10.1%@316 GHz,在307 GHz~318 GHz的输出功率大于4 mW,最大输出功率为8.7 mW@316 GHz。采用较高掺杂浓度材料二极管的倍频器最大效率为13.7%,最大输出功率为11.8 mW。该倍频器的输出功率与已报道水平相当,验证了国产肖特基二极管的设计、工艺以及高频工作等方面的能力。

摘要:超表面,一种新颖的人工电磁材料,由于厚度可忽略不计,也称二维超材料。由于电磁波的电场或磁场与超表面亚波长单元结构的共振效应使其相位或幅度发生突变,从而经过超表面后出射波矢量场的叠加实现了对电磁波传播特性的调控。与三维超材料相比,超表面拥有损耗低、厚度薄、易于集成等优点,其巨大的应用潜力受到全世界研究人员的关注。太赫兹超表面器件在平面超透镜、涡旋光束、数字编码超表面、全息成像等显示了巨大的潜力和优势。从基本定律出发,总结了几种重要的超表面器件的调控原理和应用领域,并对未来超表面器件的实用价值和前进方向进行展望。

摘要:近年来太赫兹技术的高速发展为太赫兹技术应用提供了基础。太赫兹以其高频率高穿透性以及低光子能量等优势,在多个领域受到了重点关注,并在多个具体的应用方向上实现了初步的探索。着重讨论用于高速率高带宽通信的太赫兹无线通信技术、用于生物化学物质检测研究以及用于医学领域的太赫兹光谱成像技术、用于无损探测系统的光谱成像以及谱分析技术、用于安全检查领域的太赫兹人体成像技术等太赫兹技术应用领域的进展,并对应用中存在的挑战进行了简要总结。

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