A silicon-based grating gate terahertz detector is composed of a MOS transistor. The MOS transistor consists of a substrate layer with an active electrode at one end of the upper end of the substrate layer and a drain at the other end. The upper end of the substrate layer is arranged between the source and drain poles in turn with a channel layer and an insulating layer from bottom to top. The source and drain poles are connected with the channel layer and the insulating layer. The upper end face of the insulating layer is equipped with a grating structure at equal intervals. A silicon-based grating gate terahertz detector utilizes a grating structure to couple terahertz signals in the space, and utilizes the gap of the grating structure to diffract terahertz signals, so as to increase the local terahertz field intensity. The grating structure of NMOS/PMOS gate can effectively couple the terahertz signal in space to the transistor channel and excite plasma oscillation in the channel, thus changing the current between source and drain, and realizing terahertz signal detection.
【技术实现步骤摘要】
一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器
本专利技术涉及一种太赫兹探测器。特别是涉及一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器。
技术介绍
太赫兹(THz)波是指频率在0.1~10THz(即波长为3000μm~30μm)的电磁波(1THz=1012Hz),该波段处于微波和红外光之间的亚毫米波和远红外波段,属于前人研究较少的电磁波谱。太赫兹频段是电子学到光子学的过度频段,因此其拥有许多优良的特性,如宽频性、透视性、安全性等。在通信、化学、生物、医学、安全等领域有巨大的应用前景。太赫兹探测器是太赫兹技术走向应用的重要一环,太赫兹探测器可大致分为相干探测和非相干探测。相干探测主要是利用太赫兹时域光谱系统,整体系统复杂且设备庞大,在应用上存在难度。基于非相干的直接探测技术种类繁多,由于集成电路是利用CMOS工艺进行制备,因此基于CMOS工艺的太赫兹探测器能够和读出处理电路相结合,具有易集成、低功耗、稳定性强、价格低廉等优点,是目前最具应用前景的探测器方向。目前太赫兹光源的辐射功率较低,因此对太赫兹探测器提出了更高的要求。由于CMOS工艺的限制,片上天线存在损耗大、增益效率低等问题,基于CMOS工艺的热探测又存在吸收、耦合效率低等问题。因此在CMOS工艺上发展高耦合效率、低损耗、设计简单的太赫兹探测器尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种能够提高耦合效率、降低损耗的硅基光栅化栅极太赫兹探测器。本专利技术所采用的技术方案是:一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器,由MOS管构成,所述MOS管包括有衬底层,所述衬底层上端面的一端设置有源极,另一端设置有漏极,所述衬底层上端面位 ...
【技术保护点】
1.一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器,由MOS管构成,所述MOS管包括有衬底层(1),其特征在于,所述衬底层(1)上端面的一端设置有源极(4),另一端设置有漏极(5),所述衬底层(1)上端面位于所述源极(4)和漏极(5)之间由下至上依次设置有沟道层(2)和绝缘层(3),所述源极(4)和漏极(5)与所述的沟道层(2)和绝缘层(3)相连,所述的绝缘层(3)的上端面等间隔的设置有光栅结构的栅极。
【技术特征摘要】
1.一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器,由MOS管构成,所述MOS管包括有衬底层(1),其特征在于,所述衬底层(1)上端面的一端设置有源极(4),另一端设置有漏极(5),所述衬底层(1)上端面位于所述源极(4)和漏极(5)之间由下至上依次设置有沟道层(2)和绝缘层(3),所述源极(4)和漏极(5)与所述的沟道层(2)和绝缘层(3)相连,所述的绝缘层(3)的上端面等间隔的设置有光栅结构的栅极。2.根据权利要求1所述的一种硅基光栅化栅极太赫兹探测器,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:马建国,刘亚轩,傅海鹏,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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