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1、1.热电偶回路中所产生的电动势，叫热电势。热电势由两部分组成，即接触电势和温差电势。热电偶原理图TT0AB12（1）接触电势（2）温差电势回路接触电势回路温差电势ABT0T接触电势EAB(T)EAB(T0)知识回顾2.热释电探测器3.高莱探测器太赫兹波探测器的研究背景及意义宽频性：0.1THz~10THz(30um~3mm)。透视性：对非极性物质有很强的穿透能力（对不透明物体进行透视成像）。安全性：1THz光子的能量为4.1meV，约为X射线光子能量的1/100（可用于旅客的安全检查）。可用于物质的光谱分析：大量极性分子的振动和转动能级正好处于THz波频段。目前太赫兹光源的辐射功率普遍都
2、比较低，因此发展高灵敏度、高信噪比的太赫兹探测技术尤为重要。4.太赫兹波探测器Bolometer：<4.2K容易受到各种热源的干扰不便于携带PyroelectricDetector：低速Golaycell：灵敏度较差探测效率较低SchottkyDiode：0.1THz~1THzRoomtemperatureHighresponsivityLowNEPandHigh-speed太赫兹波探测器的研究背景及意义5Germanteam（U.R.Pfeiffer,E.Öjefors,A.Lisauskas,D.Glaab,andH.G.Roskos,etal）InstituteforHigh-Fr
3、equencyandCommunicationTechnology，UniversityofWuppertal0.25mm-SiCMOS,3x5FPA(readoutcircuitsintegrated)5.3mA/Wor150V/W@650GHzNEP~0.5nW/Hz0.5Self-mixingPanasonicCorp.（TohokuUniversity,Japan(2010)）68thDeviceResearchConference2010,NanoT-gate(80nm)GaN/AlGaN-HEMTR~1100V/W@1000GHz.Resonantdetection关于太赫兹
4、探测器的一些最新研究进展Patchantennas&NanogateDipoleantenna&Nanogate用FDTD模拟设计适合自混频探测原理的天线结构和滤波器等。模拟设计设计光刻板，首先从工艺制作上证明单步工艺的可行性，并进行整体器件的加工。器件加工搭建THz探测的电学和光学测试系统（包括PCB板，偏振片，三维手动微动平台等）测试分析结构优化对测试结果进行分析，并反馈设计，优化器件结构，最终实现高灵敏度，高响应度和较低的NEP。研究方法自混频探测的模型及原理工作原理图CMOSorHEMT背景电流光电流选用电子迁移率较高的材料设计高效的太赫兹混频天线栅控能力天线耦合效率天线收集并增
5、THz电场跟HEMT器件的相互作用，进而提高探测效率。隔离天线跟引线电极，用以保证天线的谐振性能。滤波器SDGHEMTAlGaNGaN器件整体结构1.裂片，清洗，光刻，ICP刻蚀2.ALD生长AL2O33.欧姆窗口腐蚀4.蒸金，剥离和退火5.光刻制作电子束对准标记，蒸金，剥离，电子束曝光，蒸金，剥离6.光刻，蒸金，剥离制作天线和pad工艺流程chopper检测信号THz信号参考探测器HR-SiBSiTDGSRgVgVdsLock-inAmp.Sig.Amp.Ref.A/V测试装置图测试电路连接示意图I-V电导跨导ITHz-Vg响应度等效噪声功率响应频谱响应速度偏振特性场效应基本特性测试太
6、赫兹检测特性测试BWO:0.85THz~0.95THz,P~50nWChopper：0~4KHzPEdetector:6x103V/W@317Hz测试及优化测试及优化_无特意设计天线结构11验证测试光路和测试系统;初步检测到微弱的光电流初步检测到微弱的光电流；响应度约为10V/W;跟自混频模型吻合；低温下光电流增加（低温下电子的迁移率增加)Spad=100um,Lg=2um,Lw=8um,Lds=8umCharacterizationofaroomtemperatureterahertzdetectorbasedonaGaN/AlGaNHEMTH,JournalofSemiconduct
7、ors.32,064005(2011).Lds=8um,Lg=2um,Santenna=20umx45um,Spad=200umx200um,双极子天线器件三极子蝶形共振天线器件RV=180V/WRV=25V/W1ststep:双极子天线to三极子蝶形共振天线EnhancementofTerahertzcouplingefficiencybyimprovedantennadesigninGaN/AlGaNHEMTdetectors,
