一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器制造技术
A terahertz detector based on silicon micro resonator
A terahertz wave detector based on silicon micro resonator, including monocrystalline silicon, monocrystalline silicon substrate growing a layer of insulating layer of silicon dioxide, silicon dioxide insulating layer structure with monocrystalline silicon, monocrystalline silicon structure layer is attached with Terahertz Absorption Materials and structures; silicon structure layer including the detection of harmonic oscillator, detecting around four fixed uniform end, the fixed end is attached to a metal electrode layer, a fixed end connected to the end of the capacitor plates and the resonator formed by detecting capacitance, capacitance of excitation and detection for the detection of harmonic oscillator; and the fixed end is 45 DEG angle distribution are connected with the four supporting end and detection of harmonic oscillator, which is attached to the metal electrode layer; resonant frequency of the resonator change detection of terahertz radiation detector, the resonance frequency change detected by the detector can be inverted. The temperature and the radiation power of the terahertz wave have the advantages of high precision, wide detection power range, fast response speed and low working temperature requirement.
【技术实现步骤摘要】
一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器
本专利技术涉及太赫兹波检测器
，特别涉及一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器。
技术介绍
目前技术较为成熟的太赫兹探测器主要有以下三类：光电探测器、混频探测器和测热探测器。光电探测器利用太赫兹波中光子的能量与材料中电子的相互作用，例如GaAs、GeBe、InSb之类的掺杂半导体探测器。这类太赫兹探测器的工作带宽受到半导体材料性质的限制往往较小，且为了避免热致电离，探测器往往很低的工作温度。THz量子阱检测器(THzQWP)是一种基于半导体低维结构的光子型探测器,为了抑制由于热激发等因素产生的暗电流，其工作温度要求低于液氮温度，最高工作温度约为30K，并要求量子阱中载流子掺杂浓度很低，导致器件的吸收效率和光增益降低，进而降低了器件的响应率。混频探测器通过将信号与一个本振混频而达到检测的目的，常用的几种混频探测方法有：1)肖特基二极管混频法：利用了金属-半导体二极管的非线性电流电压特性进行混频。工作频率范围宽，可以工作在室温下，但当工作频率升高时,噪声温度增大；2)超导体-绝缘体-超导体(SIS)混频器：基于光子辅助隧穿原理，其优点为噪声低，本振功率要求较低，但工作频率较低，上限为1.2THZ；3)热电子测辐射热仪混频器(HEBs)：它最大的优点是不受限制于超导体能隙所决定的上限频率，因为它仅仅吸收功率，但其中频带宽小，相干检测技术灵敏度高，且具有很高的频谱分辨率，是目前高灵敏度检测常用的手段；但相干检测技术结构复杂，成本昂贵，并需要高频率稳定度和一定输出功率的本振信号源，这在THz波段是有较大难度的，从而也使其应用范围...
【技术保护点】
一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器，包括单晶硅基底(1)，其特征在于：单晶硅基底(1)上生长一层二氧化硅绝缘层(2)，二氧化硅绝缘层(2)上设有单晶硅结构层(3)，单晶硅结构层(3)上附着有太赫兹吸收材料结构(4)；所述的单晶硅结构层(3)包括检测谐振子(3‑1)，检测谐振子(3‑1)周围均布了第一固定端(3‑2)、第二固定端(3‑3)、第三固定端(3‑4)、第四固定端(3‑5)，四个固定端上分别附着有第一金属电极层(3‑6)、第二金属电极层(3‑7)、第三金属电极层(3‑8)、第四金属电极层(3‑9)，四个固定端末端连接着第一电容极板(3‑10)、第二电容极板(3‑11)、第三电容极板(3‑12)、第四电容极板(3‑13)，电容极板分别与检测谐振子(3‑1)形成电容；与四个固定端呈45°夹角分布有第一支撑端(3‑14)、第二支撑端(3‑15)、第三支撑端(3‑16)、第四支撑端(3‑17)，四个支撑端与检测谐振子(3‑1)相连，其上分别附着有第五金属电极层(3‑18)、第六金属电极层(3‑19)、第七金属电极层(3‑20)、第八金属电极层(3‑21)，金属电极层与外部电路连接，通过电...
【技术特征摘要】
1.一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器，包括单晶硅基底(1)，其特征在于：单晶硅基底(1)上生长一层二氧化硅绝缘层(2)，二氧化硅绝缘层(2)上设有单晶硅结构层(3)，单晶硅结构层(3)上附着有太赫兹吸收材料结构(4)；所述的单晶硅结构层(3)包括检测谐振子(3-1)，检测谐振子(3-1)周围均布了第一固定端(3-2)、第二固定端(3-3)、第三固定端(3-4)、第四固定端(3-5)，四个固定端上分别附着有第一金属电极层(3-6)、第二金属电极层(3-7)、第三金属电极层(3-8)、第四金属电极层(3-9)，四个固定端末端连接着第一电容极板(3-10)、第二电容极板(3-11)、第三电容极板(3-12)、第四电容极板(3-13)，电容极板分别与检测谐振子(3-1)形成电容；与四个固定端呈45°夹角分布有第一支撑端(3-14)、第二支撑端(3-15)、第三支撑端(3-16)、第四支撑端(3-17)，四个支撑端与检测谐振子(3-1)相连，其上分别附着有第五金属电极层(3-18)、第六金属电极层(3-19)、第七金属电极层(3-20)、第八金属电极层(3-21)，金属电极层与外部电路连接，通过电容对检测谐振子(3-1)进行激振和检测。2.根据权利要求1所述的一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器，其特征在于：所述的单晶硅基底(1)厚度范围为400um-1000um。3.根据权利要求1所述的一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器，其特征在于：所述的二氧化硅绝缘层(2)生长厚度范围为2-3um。4.根据权利要求1所述的一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器，其特征在于：所述的单晶硅结构层(3)厚度范围为10-25um。5.根据权利要求1所述的一种基于硅微谐振器的太赫兹波检测器，其特征在于：所述的第一固定端(3-2)、第二固定端(3-3)、第三固定端(3-4)、第四固定端(3-5)为矩形，其长边边长0.3-0.5mm，短边边长0.2-0.35mm；第一金属电极层(3-6)、第二金属电极层(3-7)、第三金属电极层(3-8)、第四金属电极层(3-9)都是边长略小于固定端边长的矩形，其长边边长...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦学勇，陈轩，蒋庄德，赵玉龙，吴文明，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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