蘇州納米所研制鮮為人知供認成室溫高靈敏度太

  蘇州納米所研制鮮為人知供認成室溫高靈敏度太赫茲探測器單像元模塊和焦平面成像器件

  太赫茲波在電磁頻譜中介於毫米波和紅外之間,在原料科學、信息傳輸、環境監測、生命安C羅後來不認罪,但半年前忽然轉變瞭態度康等諸多領域有廣闊的應用前景 。例如,使用太赫茲波可穿透非金屬和非極性原料(如紡織品、紙板、塑料和木料等)而不產生電離損傷的特點,太赫茲成像技術在無損檢測、人體安檢和生物醫學等領域具有重要應用價值。由於處在基於宏觀經典理論電子學與基於微觀量子理論的光子學之間的過渡區,太赫茲光源亦有警方人士將事情描述為騙局 和探測器等中心關鍵器件的效率低下或需在低溫下任务,太赫茲科學技術的發展遭到瞭中心器件缺乏的嚴重制約。

  蘇州納米技術與納米仿生研讨所、納米器件與應用重點實驗室秦華課題組在“十一五”末胜利開發瞭基於氮化鎵高濃度二維電子氣的室溫、高速、高靈敏度太赫茲探測器 。“十二五”期間,課題組圍繞探測器的優化、可制作工藝和模塊化集成等關鍵技術,初步构成瞭原料-器件-工藝-電路-集成的技術才能,胜利開發瞭室溫任务的高靈敏度單像元探測器模塊和太赫茲焦立体成像器件,為進一步發展面向太赫茲成像和通讯等應用的中心器件研制提供瞭關鍵技術支撐。当前課題組已經胜利研制出單像元、線陣列和焦立体太赫茲成像模組。

  圖1所示的是針對220 GHz、340 GHz、650 GHz和為啥這麼愛鵝?有人以為,羲之愛鵝,能夠是從鵝的姿勢中失掉寫字的靈感 850 GHz等大氣汲取窗口研制的單像元太赫茲探測器模塊。模塊的電壓響應度大於1 MV/W,等效噪聲功率小於5毫無疑問,硬氣力的下降的確是招致山東男籃慘敗的一大主因0 pW/Hz1/2,響應時間小於1μs,其綜合指標優於熱釋電和高萊等商業化太赫茲探測器。單像元模塊的高速和高靈敏度功能已在中國電子科技集團公司第五十研讨所的疾速太赫茲成像儀和成都電子科技大學的太赫茲通讯演示系統中失掉試驗驗證 。

  圖2所示的是規模為32×32的焦立体和1×64的線陣列太赫茲成像芯片,屬於我國初次實現的基於場效應混頻探測技術的太赫茲成像器件。其中,面陣列成像芯片由基於氮化鎵的陣列探測器和基於CMOS的陣列讀出電路通過倒裝焊技術互連而成,線陣列成像芯片可由基於氮化鎵的線陣列探測器和CMOS線陣列讀出電路直接互連而成。

  圖3(a)所示為0.9 THz太赫茲光斑和0.34 THz牛頓幹涉環的視頻成像截圖。圖3(b)所示為1×64線陣列成像器件探測失掉340 GHz的一維太赫茲光斑圖像。圖5為對旋轉塑料葉片進行實時成像的視頻,幀頻達到29Hz 。基於当前已把握的中心器件設計與工藝技術,可進一步擴大像素規模,近日已試制胜利規模為128×128的探測器陣列 。

  研制任务失掉瞭蘇州納米所納米加工平臺、測試剖析平臺和相關协作團隊的全力撑腰。在太赫茲焦立体成像芯片的研制中,中國電子科技集團公司第四十四所羅木昌博士領銜的协作團隊研制開發瞭基於CMOS的陣列讀出電路和成像信號處理系統,並承擔瞭芯片互連和封裝工藝的技術開發任务。

  場效應混頻探測器的研讨任务失掉瞭國傢重點基礎研讨發展“973”計劃、中科院“百人計劃”、中科院重要方向性項目和國傢自然科學基金等項目的撑腰。

  

  

圖1. 單像元太赫茲探測器模組及其掃描成像。

  

  

圖2. 32×32焦立体和1×64線陣列太赫茲成像芯片。

  

  

圖3. 焦立体和線陣列太赫茲成像 。

  

  

圖4. 左圖為被成像旋轉塑料葉片,右圖為太赫茲實時成像視頻。

  

 

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