新型砷化鎵等離子體太赫茲探測器：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)體測輻射熱計(jì)和外差探測器都沒有關(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器，與其他類型的傳感器不同，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)知識沒有邊界，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)中使用的太赫茲檢測器是寬帶類型的，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，我們的探測器的靈敏度（即測得的頻率響應(yīng)）不是單調(diào)的，因此不代表連續(xù)曲線。 由于檢測器的檢測器基板（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，我們的專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檢測器在各種次太赫茲頻率上的振蕩行為。 結(jié)果，他們在THz檢測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，由檢測器基板內(nèi)部的電磁波干擾引起的這種頻率依賴性可以有效地用于簡單地通過調(diào)整基板厚度來優(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)）太赫茲檢測器，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檢測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)測的頻率響應(yīng)。

下圖顯示了用于測量我們的點(diǎn)THz檢測器的頻率響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置的元素。 我們使用了一些BWO信號源來生成65 GHz–384 GHz和530–710 GHz頻率范圍內(nèi)的CW測試信號。在384 GHz - 530 GHz之間的頻率跨度沒有被檢測僅僅是因?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探測器在該領(lǐng)域仍然是敏感的。歡迎您仔細(xì)閱讀我們在上發(fā)表的新型的GaAs等離子體激元太赫茲檢測器的頻率響應(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。毫無疑問，我們科學(xué)家的成就將幫助我們更好地滿足客戶未來的需求，并簡化我們產(chǎn)品的開發(fā)過程。

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