一种太赫兹天线结构及包括该天线结构的辐射源和探测器制造技术

本实用新型专利技术属于太赫兹技术领域，具体涉及一种太赫兹天线结构及包括该天线结构的辐射源和探测器。本实用新型专利技术通过将常规太赫兹天线结构的半导体衬底厚度从几百微米减小到几微米，以及把高介电常数的硅透镜替换成低介电常数的透镜，提高了金属天线的输入电阻，提高了匹配效率和方向性。所述太赫兹天线结构可以有效提高两到三倍的输出功率和探测灵敏度。当天线作为辐射源时，提高了输出功率；当天线作为探测器时，提高了探测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹天线结构及包括该天线结构的辐射源和探测器
本技术属于太赫兹
，具体涉及一种太赫兹天线结构及包括该天线结构的辐射源和探测器。
技术介绍
太赫兹辐射是频率介于0.1THz-10THz的电磁波，其在安检、医疗、通讯等领域有着很大的应用前景。一直以来，发展高辐射强度的太赫兹源(辐射源)是太赫兹技术的关键技术之一。其中，以半导体材料为衬底的光电导天线技术具有室温工作、便携、价格低等优点。但是，由于半导体材料电阻率较高等原因，天线的光照间隙区的光电导体电阻一般在10000欧姆以上，而光电导天线的输入电阻远低于这个值，使得两者之间存在严重的阻抗失配。再加上为了将太赫兹辐射从较厚的衬底中耦合到空间中，需要在衬底中引入介电常数较高的硅透镜，这导致衬底具有较高的有效介电常数。而天线的输入电阻反比于衬底的有效介电常数，故进一步加剧了阻抗失配，最终导致天线总效率的降低。以传统低温砷化镓为衬底的太赫兹天线结构为例，其低温砷化镓衬底厚度一般在300微米左右，并具有高达12.9的介电常数，由该太赫兹天线结构发出的太赫兹波很容易在其中发生全反射，大部分能量无法输出到自由空间中，并且方向性很差。为了将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹天线结构，其包括金属天线、半导体衬底薄膜、低介电常数薄膜和透镜；其中，所述半导体衬底薄膜厚度为1～5微米；所述低介电常数薄膜和透镜的介电常数在2～3.5之间；所述透镜由半球形和圆柱形组成的子弹形，所述圆柱形和半球形的半径相等；所述圆柱形和半球形满足如下关系式：L＝AR/n；其中，所述L为圆柱形的高；所述R为圆柱形和半球形的半径，取值在毫米量级到分米量级的范围内；所述A为系数，取值在0.8～1.2范围内；所述n为透镜的折射率。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹天线结构，其包括金属天线、半导体衬底薄膜、低介电常数薄膜和透镜；其中，所述半导体衬底薄膜厚度为1～5微米；所述低介电常数薄膜和透镜的介电常数在2～3.5之间；所述透镜由半球形和圆柱形组成的子弹形，所述圆柱形和半球形的半径相等；所述圆柱形和半球形满足如下关系式：L＝AR/n；其中，所述L为圆柱形的高；所述R为圆柱形和半球形的半径，取值在毫米量级到分米量级的范围内；所述A为系数，取值在0.8～1.2范围内；所述n为透镜的折射率。2.根据权利要求1所述的天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景源，林中晞，林琦，徐玉兰，苏辉，钟杏丽，朱振国，薛正群，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：新型
国别省市：福建,35