《室溫高電子遷移率電晶體的太赫茲混頻探測器最佳化研究》是依託蘇州科技大學，由孫雲飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：室溫高電子遷移率電晶體的太赫茲混頻探測器最佳化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫雲飛
- 依託單位：蘇州科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太赫茲輻射具有高頻、高透視性和超短脈衝等特性而被廣泛套用於生物醫學成像、安全檢查和天文觀測等眾多領域。太赫茲探測技術的成熟和發展是太赫茲技術得以套用的前提。本項目的研究目的在於探索基於高電子遷移率電晶體的太赫茲混頻探測技術。針對微米柵混頻器件中存在的不足，如回響度差、靈敏度低、探測頻率低和探測頻帶窄等問題，重點研究太赫茲天線與高電子遷移率電晶體（HEMT器件）的相互耦合作用機制。採用天線跟HEMT器件立體集成的方式，減小柵極天線對有效工作區內橫向電場的禁止作用。通過模擬仿真技術、微納器件加工技術和太赫茲光電測試技術從理論和實驗上建立一套完整的器件性能最佳化方案，實現微米柵器件的高回響度、高頻和寬頻探測目標。
結題摘要
太赫茲輻射具有高頻、高透視性和超短脈衝等特性而被廣泛套用於生物醫學成像、安全檢查和天文觀測等眾多領域。太赫茲探測技術的成熟和發展是太赫茲技術得以套用的前提。 本項目的研究目的在於探索基於高電子遷移率電晶體的太赫茲混頻探測技術。項目針對現有GaN/AlGaN自混頻探測器中存在的不足，如回響度差、靈敏度低、探測頻率低和探測頻帶窄等問題，圍繞三極子碟形天線特徵尺寸最佳化、濾波器增強、矽透鏡集成和測試方法最佳化等四個方面開展研究。（1）最佳化設計了三極子碟形天線特徵尺寸，通過縮短源漏天線間距使器件的回響度提高了約4倍；（2）通過引入太赫茲低通濾波器，使器件的回響度提高了約4.5倍；（3）通過探測器單元器件跟超半球矽透鏡的集成，在77K下器件的回響度達到100 kV/W，噪聲等效功率降至1 pW/Hz0.5；（4）通過對黑體輻射源的頻譜測試，模組探測器的回響頻寬達到了0.3THz-3THz。
