一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于锑化铟(InSb)条带微结构太赫兹调制器及其制备方法，调制器包括Si衬底，生长在Si衬底上的绝缘层，生长在绝缘层上的基于锑化铟的条带型微结构层，该条带型微结构层为铜‑锑化铟混合条带型微结构或锑化铟‑锑化铟混合条带型微结构。InSb混合条带微结构中明态模式和暗态模式相互干涉形成Fano共振；其共振峰的频率和振幅可以通过使用不同掺杂浓度的锑化铟或者改变外界温度的等方法进行灵活调节。本发明专利技术的太赫兹锑化铟混合条带型微结构调制器可实现对入射太赫兹波的有效调制，实现品质因子高于20的Fano共振透射峰，其峰值最高可以达到0.97，调制深度大于80％。

A Terahertz Modulator Based on InSb Strip Microstructure and Its Preparation Method

The invention relates to a band microstructured terahertz modulator based on indium antimony (InSb) and its preparation method. The modulator includes a Si substrate, an insulating layer grown on the Si substrate, and a band microstructural layer based on indium antimony growing on the insulating layer. The band microstructural layer is a copper-indium antimony mixed band microstructural layer or an indium antimony mixed band microstructural layer. Fano resonance is formed by the interference of bright and dark modes in InSb mixed strip microstructures. The frequency and amplitude of the resonance peak can be flexibly adjusted by using different doping concentration of indium antimonide or changing external temperature. The terahertz indium antimonide mixed strip microstructural modulator can effectively modulate the incident terahertz wave, and realize Fano resonance transmission peak with quality factor higher than 20. The peak value can reach 0.97, and the modulation depth is more than 80%.

【技术实现步骤摘要】
一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器及其制备方法
本专利技术属于半导体光电材料与器件
，尤其是涉及一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器及其制备方法。
技术介绍
太赫兹(terahertz,THz，1THz＝1012Hz＝33.3cm-1波通常是指频率在0.3THz-10THz(波长1mm-30μm)范围内的电磁辐射，其波谱位于微波和红外光之间，在无线通讯、物体成像、生物检测和天文观测等方面表现出巨大的潜力。长期以来，由太赫兹源、波导功能器件和探测器构成的太赫兹通信系统因频段资源丰富、带宽大和保密性好等优点在国民经济、国家安全等众多领域都展现出重大的科研价值。例如，有研究表明在0.4THz波段的单通道THz光子无线传输系统中可以实现超过100Gb/s的数据速率。近些年随着半导体技术和微纳米加工技术的不断发展，太赫兹辐射源和探测器等器件不断进步完善。但因为太赫兹波的波长较长，载流子对其吸收也很强，所以传统的介质波导和金属波导设计很难对其实现有效的限制。在自然界中也很难找到对太赫兹波产生强烈响应的介质材料，因此对其实现有效操控就显得很困难，工作于太赫兹波段的调制器、滤波器和传感器等可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器，其特征在于，该调制器包括：Si衬底，生长在Si衬底上的绝缘层，生长在绝缘层上的基于锑化铟的条带型微结构层，该条带型微结构层为铜‑锑化铟混合条带型微结构或锑化铟‑锑化铟混合条带型微结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器，其特征在于，该调制器包括：Si衬底，生长在Si衬底上的绝缘层，生长在绝缘层上的基于锑化铟的条带型微结构层，该条带型微结构层为铜-锑化铟混合条带型微结构或锑化铟-锑化铟混合条带型微结构。2.根据权利要求1所述的一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器，其特征在于，所述铜-锑化铟混合条带型微结构中的铜的厚度为100-250nm，锑化铟的厚度与铜的厚度相同，掺杂的锑化铟中的载流子浓度5×1016-5×1018cm-3。3.根据权利要求1所述的一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器，其特征在于，所述锑化铟-锑化铟混合条带型微结构中锑化铟条带的厚度为1μm，固定一条锑化铟条带中的载流子浓度为5×1018cm-3。4.根据权利要求1所述的一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器，其特征在于，所述Si衬底的厚度为5-200μm，优选为20-100μm。5.根据权利要求1所述的一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器，其特征在于，所述绝缘层为SiO2介质层或Al2O3介质层，厚度为10-300nm，优选为30-100nm。6.如权利要求1所述的一种基于锑化铟条带微结构太赫兹调制器的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)用外延生长方法，制作Si衬底；(2)采用热蒸发的方法在Si衬底上生长SiO2介质层作为绝缘层；(3)制作锑...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓勇，石陈煜燚，张浩，刘峰，林方婷，肖桂娜，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31