新型太赫兹探测器的工作机理及模型研究

发布时间：2024-05-19 18:22

　　随着毫米波、红外线等波段的相关技术愈发成熟,诸如5G手机、汽车雷达、精确制导等应用已经逐渐在生活中普及开来,这给我们的生活品质带来了极大地提高。而在电磁波谱中位于毫米波、红外线之间的太赫兹波的相关技术却还发展得不是特别成熟。事实上,相较于毫米波、红外线技术,太赫兹技术由于其传输速率高、光子能量低、带宽大等特性使得它能够进一步推动6G通信、安全检测、太赫兹辐射、分子检测等领域的发展。而作为太赫兹基本技术之一的太赫兹探测技术由于其在安全检测、太赫兹雷达、生物医学等众多领域的重要应用,近年来也已经激发了广大研究者们的研究热情。一些能够工作在太赫兹波段的探测器也已经陆续被研究者们所提出,例如热辐射探测器、肖特基势垒二极管、基于等离子体波理论的太赫兹探测器等等。其中,由于基于等离子体波理论的太赫兹探测器是以场效应晶体管为基础的探测器件,所以它在工艺兼容性、集成度、成本等方面具有得天独厚的优势。此外,这类太赫兹探测器在响应度、等效噪声功率等性能层面也可以与其他几类相媲美,所以这类太赫兹探测器很有潜力成为未来发展太赫兹探测技术的关键器件之一。然而,大部分基于等离子体波理论的太赫兹探测器研究都是针对高...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1太赫兹波在电磁波谱中的位置[2]

第一章绪论1第一章绪论1.1研究背景及意义太赫兹（Terahertz,THz）波是频率在100GHz-10THz范围内的电磁波[1]，对应波长为30μm-3mm，在电磁波谱中介于毫米波（Microwave）与红外线（Infrared）之间，如图1-1所示[2]。图1-1太赫兹波在....

图1-2太赫兹探测技术在成像检测领域的应用[12]

基于太赫兹波的这些性质，太赫兹技术在快速无线通信[4-5]、安全检测[6-7]、生物医学[8-9]、射电天文探测[10-11]等领域具有相当高的应用价值。但直至上世纪80年代，由于技术条件的限制，太赫兹波段所对应的太赫兹技术的发展仍远远落后于其他波段所对应技术的发展。此后，随着各....

图1-3不同类型太赫兹探测器的性能对比[27]

第一章绪论5(a)(b)图1-3不同类型太赫兹探测器的性能对比[27]。(a)响应度；(b)等效噪声功率相比于热辐射型探测器与光子型探测器，利用非线性晶体管混频原理的探测器在工作环境方面的要求并不严苛，常温下也可以正常工作，而且还有不错的响应速度。例如，基于肖特基势垒二极管的探测....

图1-4肖特基二极管结构图[20,28]

电子科技大学硕士学位论文6测器，其具有较高的响应度以及低等效噪声功率。事实上，基于肖特基二极管的太赫兹探测器能够工作在太赫兹波段的主要原因是它可以有很高的截止频率。图1-4展示了两种肖特基二极管的结构，其中图1-4(a)是Polysilicongateseparated(PGS)....

本文编号：3978281