The invention relates to a method for realizing terahertz detector based on GaAs single quantum well, wherein the GaAs detector includes GaAs single quantum well samples, the GaAs single quantum well samples on the surface is covered with zigzag strips of Holzer, the Holzer and Zuo Duan Zuo Duan of the upper bottom are respectively provided with a metal electrode and a metal electrode 1 3, the Holzer of the right end and the right end of the upper part are respectively provided with a metal electrode 2, metal electrode 4. The invention converts an incident terahertz signal into a voltage signal, which belongs to the technical field of direct detection. The detector has the characteristics of high frequency resolution and high sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学领域,特别是一种基于砷化镓单量子阱的太赫兹探测器的实现方法。
技术介绍
赫兹波是频率0.1-10THz(1THz=1012Hz)范围的电磁波,它对应的波长范围为3mm-30um,波段位于传统的微波和红外之间。太赫兹波光子能量低,背景热噪声通常占据显著地位,所以探测困难。相对于其他波段的成熟探测技术,太赫兹探测器的研究还处于探索阶段。目前,太赫兹信号探测技术从原理上可分为脉冲时域探测,连续波相干探测,和直接探测技术。脉冲时域探测可以同时获得振幅和相位信息,但通常需要一束飞秒脉冲激光参与,所以局限性很大。这种技术只能探测宽带太赫兹,不能用于探测连续太赫兹波,并且不具备频率分辨能力。太赫兹连续波相干探测器一般是基于外差法制作的。连续波外差发探测信号是由被探测的太赫兹连续波信号和局部振荡器混频合成的,需要一个非线性设备-混频器。混频器将难处理的高频太赫兹信号转换到可方便处理的较低频信号,然后对低频信号进行放大和测量。这种技术具有一定的频率分辨能力。直接探测技术是将被测信号直接转化为电流或者电压信号,无需本地振荡器和飞秒激光,结构相对简单,譬如测热辐射计(Bolometer),戈莱盒(GolayCell),肖特基二极管等。这种探测器通常没有频率分辨能力。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提出一种基于砷化镓单量子阱的太赫兹探测器的实现方法,将入射太赫兹信号转换为 ...
【技术保护点】
一种基于砷化镓单量子阱的太赫兹探测器的实现方法,其特征在于包括以下步骤:步骤S1:制备砷化镓探测器,所述砷化镓探测器包括包括GaAs单量子阱样品,所述GaAs单量子阱样品上表面覆盖有曲折形霍尔条,所述霍尔条的左端上部、左端下部分别设置有金属电极1、金属电极3,所述霍尔条的右端上部、右端下部分别设置有金属电极2、金属电极4;步骤S2:将所述砷化镓探测器置于低温恒温器中一特定时间,待温度稳定时,将入射太赫兹信号聚焦后照射在所述砷化镓探测器表面,并加载一个垂直的可调稳定磁场,同时在所述金属电极1与金属电极2之间加载恒定电流,测量金属电极3与金属电极4之间的电压;其中金属电极3与金属电极4之间产生的电压相应信号为:Vsig=ΔVxx=ΔRxxI=(L/W)ΔρxxI;其中,I为加载的恒定电流,L为曲折形霍尔条的长度,W为霍尔条的宽度,Δρxx为产生的纵向电阻率,ΔRxx为产生的纵向电阻,ΔVxx为产生的纵向电压,Vsig为测量的电压信号;步骤S3:在垂直的磁场下,二维电子气在样品中形成分裂的朗道能级,以一定的速率调节磁场,当磁场大小满足下式时,入射太赫兹由回旋共振被吸收,非稳态载流子产生一个非 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于砷化镓单量子阱的太赫兹探测器的实现方法,其特征在
于包括以下步骤:
步骤S1:制备砷化镓探测器,所述砷化镓探测器包括包括GaAs
单量子阱样品,所述GaAs单量子阱样品上表面覆盖有曲折形霍尔条,
所述霍尔条的左端上部、左端下部分别设置有金属电极1、金属电极
3,所述霍尔条的右端上部、右端下部分别设置有金属电极2、金属
电极4;
步骤S2:将所述砷化镓探测器置于低温恒温器中一特定时间,
待温度稳定时,将入射太赫兹信号聚焦后照射在所述砷化镓探测器表
面,并加载一个垂直的可调稳定磁场,同时在所述金属电极1与金属
电极2之间加载恒定电流,测量金属电极3与金属电极4之间的电压;
其中金属电极3与金属电极4之间产生的电压相应信号为:
Vsig=ΔVxx=ΔRxxI=(L/W)ΔρxxI;
其中,I为加载的恒定电流,L为曲折形霍尔条的长度,W为霍
尔条的宽度,Δρxx为产生的纵向电阻率,ΔRxx为产生的纵向电阻,ΔVxx为产生的纵向电压,Vsig为测量的电压信号;
步骤S3:在垂直的磁场下,二维电子气在样品中形成分裂的朗
道能级,以一定的速率调节磁场,当磁...
【专利技术属性】
技术研发人员:王向峰,吴经纶,陈硕,钟舜聪,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建;35
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