技术无需本地振荡源等,使得探测系统更为简单。特别是近年来随着半导体材料的制造以及微纳技术的发展,使太赫兹的直接探测器的芯片化、阵列化成为了可能,这也顺应了以探测器为核心的仪器设备微型化、集成化发展的趋势,因而直接太赫兹探测技术成为了太赫兹探测技术研究的一个主要发展方向。①热原理太赫兹探测器直接太赫兹探测主要使用的是高莱管、释热电探测器、超导测热辐射计等探测方式:探测原理是使用天线将太赫兹辐射的能量耦合至热敏感区域,从而通过热电检测方法获得太赫兹信号的相关信息; 美国微技术仪器公司研制的高莱管在室温下工作,如图1.5所示,响应频率为 0.02~20THz,最高响应度可达到10000V/W,但响应时间较长为25ms,在低温下可以提高其响应速度[11]。重庆大学硕士学位论文 1绪论 4 微技术仪器公司研制的释热电探测器响应频率为0.02~3THz,响应度能达到 2500 V/W,如图1.6所示,其响应频段较高莱管窄,响应度更低,但其响应速度更快,成本更低[12]。图1.5 高莱管图1.6 释热电探测器 Fig.1.5 Golay cell Fig.1.6 Pyroelectric detector QMC仪器有限公司研制的超导测辐射热计的响应频率为100GHz~20THz,如图1.7所示,响应速度可以达到纳秒级别,当工作在低温8K时,等效噪声功率可达到1pW Hz -1/2。图1.7超导测辐射热计 Fig.1.7Superconducting bolometer 2013 年纽约布法罗州立大学J.K.Choi 等人制做了基于AlGaN/GaN 异质结构二维电子气的热电子测热辐射计用于太赫兹的探测[13],其结构如图1 所示。在吸收太赫兹辐射后,二维电子气的电阻发生改变,通过测量二维电子气导电通道的电流变化来探测太赫兹辐射。在室温下这种基于AlGaN/GaN 异质结构二维电子
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