硅基微结构太赫兹可调器件研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lady408
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
太赫兹波(THz)作为电磁波谱上最后一段有待全面开发的波谱频段,其波谱性能和应用潜力受到了学术界和产业界的高度关注。除了无线通信技术之外,目前国际上对太赫兹成像技术开展了大量的研究,而国内更是将太赫兹安检成像作为一个技术突破口,从基础理论到系统开发的研究开展得如火如荼。THz调制器早已成为了这些系统应用中的关键部件,其性能对所应用系统的最终性能具有重大影响。对太赫兹调制器而言,大的调制深度意味着较大的成像清晰度和精确度,高的调制速率则意味着成像速率快,使用效率高,因此大的调制深度和调制速率是太赫兹调制器追求的两个核心指标。本文主要研究目的是半导体硅为主要研究对象,通过与新型微米结构的结合,构建具有大的调制深度的太赫兹调制器件,为THz成像以及无线通信技术提供器件技术支持。首先根据等效折射率理论设计并研制了一种硅基太赫兹增透微结构。设计了双层方块结构和双层圆柱形两种微结构,实验显示该微结构能够对在0.45 THz-0.9THz之间的太赫兹波具有高达85%的太赫兹波透射率,在450 GHz宽带内相比较于硅衬底的透射率增加了10%以上。作为太赫兹器件,其最大插损只有1.5 dB。此外,研究表明这两种微结构对太赫兹波均具有透射增强作用,效果接近。提出了硅基增透微结构与黑硅相结合的THz全光控调制器。黑硅对可见和近红外光具有很好的吸收作用,这可以在硅半导体中产生大量的光生载流子,能够达到调控太赫兹透射的作用。实验证实无论对638 nm还是808 nm的泵浦激光,均能获得超过85%的相对调制深度。相对于普通硅片,该器件在提高调制深度的同时,还能满足小泵浦激光功率下工作的需要。提出了硅基增透微结构与二氧化钒相变薄膜相结合的THz电控调制器。二氧化钒(VO2)具有室温绝缘体-金属相变特征,通过电控触发相变可以调制THz波透射。利用磁控溅射技术制备性能良好VO2薄膜并加工成电控结构。相变前整个器件对太赫兹波具有很强的透射,而VO2薄膜相变成金属态后,太赫兹波透射幅度显著减小,器件调制前后透射率变化高达65%,相对调制深度可达76%以上。以上两种THz可调控器件均可工作在较宽的频段,且具有加工工艺简单、成本低、插损小、调制深度大等优点。在THz通信、成像等技术领域具有很好的应用优势。
其他文献
晶型Ⅱ到晶型Ⅰ的转变是聚丁烯-1中最常见的相变行为,但是对于其在球晶中的相变行为还没有被揭示完全。在本工作中,我们首先利用偏光显微镜,对不同温度下得到的球晶进行外在
<正>针对当前建设领域BIM推广较慢的关键要素,政府和协会还应有针对性地提出具体实施的指南和可行方案,以加快推进BIM应用。BIM发展现状最近两年,BIM热潮一浪高过一浪。BIM标
<正>电子招投标本应引领施工企业不断向规范化、市场化、国际化发展,然而全国招标机构各自为伍,网络安全问题泛滥,法律法规建设滞后,政府监督管理有限,导致电子招投标乱象频
开心麻花电影作品《驴得水》一经上映便引发一番舆论热议,剧作方面尤为可圈可点,它以巧妙的隐喻针砭时弊,并反映出一系列人性问题。在黑色幽默的背后,不禁让人笑中带泪、久久
<正>殷商时期是否有印章,一度令学界聚讼不休。元代吾丘衍认为"三代无印",[1]此说一直因袭到明代中期。明万历间,甘旸《印章集说》专列"三代印"条目,说:"或谓三代无印,非也"
<正>为了保证公立医院管理体系和流程的加强和完善,使得不同科室之间能够为患者的利益更好的协作,从而为医务人员提供支持,使他们能够专心为患者提供医疗服务,降低医疗成本和
奥古斯丁写作《忏悔录》的主要目的是歌颂天主的恩泽,然而,其中流露出的教育思想对后来的欧洲教育产生了深远影响,甚至其中的合理因素也同样值得今天的人们借鉴。本文试从教
期刊
稽留流产是人类妇产科最常见的疾病之一,本文对近几年稽留流产绒毛染色体检测文献作研究组(稽留流产组),找近几年10个国内自然流产绒毛染色体检测文献作对照组(自然流产组),