新型砷化鎵等離子體太赫茲探測(cè)器：新的發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了頻率響應(yīng)優(yōu)化的能力

TERASENSE推出一項(xiàng)真正革命性的太赫茲成像技術(shù)，這在某些方面很不尋常的是它與半導(dǎo)體測(cè)輻射熱計(jì)和外差探測(cè)器都沒(méi)有關(guān)系。我們的技術(shù)是基于制造像素的砷化鎵半導(dǎo)體，而像素本身代表高速等離子體太赫茲探測(cè)器，與其他類(lèi)型的傳感器不同，它能夠在室溫環(huán)境下工作。

當(dāng)然，跟其他領(lǐng)域一樣，太赫茲成像技術(shù)知識(shí)沒(méi)有邊界，還有更多東西有待發(fā)現(xiàn)。擁有先進(jìn)的研究實(shí)驗(yàn)室的TERASENSE科學(xué)家們一直在不斷努力學(xué)習(xí)有關(guān)其產(chǎn)品的更多信息，并且最近取得了如下所述的另一項(xiàng)突破。

我們的許多客戶(hù)已經(jīng)知道，我們的太赫茲傳感器陣列/成像攝像機(jī)中使用的太赫茲?rùn)z測(cè)器是寬帶類(lèi)型的，這使他們能夠在50 GHz至700 GHz整個(gè)認(rèn)證范圍內(nèi)拾取輻射。 但是，我們的探測(cè)器的靈敏度（即測(cè)得的頻率響應(yīng)）不是單調(diào)的，因此不代表連續(xù)曲線。 由于檢測(cè)器的檢測(cè)器基板（即內(nèi)部的晶體）內(nèi)部存在輻射干擾，因此其響應(yīng)度由多個(gè)峰和滴組成。 這是我們的新想法，并始終告訴客戶(hù)，我們的專(zhuān)家可以在制造階段調(diào)整響應(yīng)度曲線中最大值的位置，以與客戶(hù)喜歡的頻率相匹配。

除此之外，并以此為基礎(chǔ)，Igor Kukushkin教授帶領(lǐng)了一批均有固態(tài)物理學(xué)博士學(xué)位的年輕科學(xué)家最近開(kāi)展了一項(xiàng)研究項(xiàng)目，旨在更深入地研究我們的單像素GaAs等離子體激元太赫茲?rùn)z測(cè)器在各種次太赫茲頻率上的振蕩行為。 結(jié)果，他們?cè)赥Hz檢測(cè)器的基板厚度與在某些頻率下可以達(dá)到的實(shí)際頻率響應(yīng)和靈敏度最大值之間建立了明確的依存關(guān)系。

他們的研究表明，由檢測(cè)器基板內(nèi)部的電磁波干擾引起的這種頻率依賴(lài)性可以有效地用于簡(jiǎn)單地通過(guò)調(diào)整基板厚度來(lái)優(yōu)化所需的工作頻率。 它既適用于作為離散元件的單像素（點(diǎn)）太赫茲?rùn)z測(cè)器，又適用于我們的傳感器陣列/太赫茲成像相機(jī)（作為一組點(diǎn)檢測(cè)器）。 這里發(fā)布的圖片顯示了一些頻率響應(yīng)隨基片厚度變化的關(guān)鍵圖。

而且，他們的研究表明，安裝在這種單像素太赫茲?rùn)z測(cè)器上的半球形硅透鏡可以有效地抑制基板內(nèi)的干擾，因此，這可以幫助我們獲得更均勻和可預(yù)測(cè)的頻率響應(yīng)。

下圖顯示了用于測(cè)量我們的點(diǎn)THz檢測(cè)器的頻率響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置的元素。 我們使用了一些BWO信號(hào)源來(lái)生成65 GHz–384 GHz和530–710 GHz頻率范圍內(nèi)的CW測(cè)試信號(hào)。在384 GHz - 530 GHz之間的頻率跨度沒(méi)有被檢測(cè)僅僅是因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的連續(xù)波源，但我們的研究人員認(rèn)為，我們的THz探測(cè)器在該領(lǐng)域仍然是敏感的。歡迎您仔細(xì)閱讀我們?cè)谏习l(fā)表的新型的GaAs等離子體激元太赫茲?rùn)z測(cè)器的頻率響應(yīng)的優(yōu)化（A.V.Shchepetilnikov等人）的文章，該文章于2019年11月12日在Springer Science（Springer Nature 2019的一部分）上在線發(fā)布。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的實(shí)際含義很難被高估，因?yàn)樗鼘⒂兄诟倪M(jìn)THz成像技術(shù)，以用于諸如工業(yè)NDT中的實(shí)時(shí)THz成像以及安全性篩選和電信等應(yīng)用領(lǐng)域。由于我們的技術(shù)采用了廣泛用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)工藝以進(jìn)行批量生產(chǎn)，因此我們可以要求合理的價(jià)格并確保高性能和快速響應(yīng)率。毫無(wú)疑問(wèn)，我們科學(xué)家的成就將幫助我們更好地滿(mǎn)足客戶(hù)未來(lái)的需求，并簡(jiǎn)化我們產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

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