一种在太赫兹波频段提高纳米材料光学特性检测精度的方法技术

本发明专利技术属于材料器件设计及应用领域，涉及一种在太赫兹波频段提高纳米材料光学特性表征精度的检测方法。首先根据测试所用太赫兹光谱系统参数，确定具备最佳信噪比的太赫兹频段，通过全介质波导理论设计出满足应用条件的光栅波导装置结构，采用微纳光刻技术在硅基底材料上完成对光栅波导装置的加工，利用太赫兹时域光谱仪测试波导及纳米样品组合体的透射光谱，利用介质理论计算出纳米材料的光电参数。本发明专利技术能够将太赫兹波耦合到光栅波导装置中，增大太赫兹波与纳米材料的相互作用距离，可将纳米材料光电参数表征精度在太赫兹波段提高一个数量级，测试参数误差小于5％，实现对纳米材料光电特性分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料器件设计及应用领域，涉及一种在太赫兹波频段提高纳米材料光学特性表征精度的检测方法及应用。

技术介绍

1、近年来，电磁频谱的太赫兹(thz)波段受到越来越多的关注，thz技术的发展和稳步提高推动了旨在发现和开发太赫兹应用的广泛科学研究的进展。thz波是对一个特定波段的电磁辐射的统称。通常认为其波长在0.03-3mm，频率在0.1-10thz，在电磁波谱中位于微波与红外辐射之间，具有许多独特的性质。这些特质使得thz波可以衍生出许多应用，thz传感就是其中之一，而薄膜传感又是thz传感的一个重要分支。凭借thz波独特的技术优势运作的太赫兹时域光谱系统(thz-tds)，可以在太赫兹频率范围内对不同材料进行表征。thz-tds通过比较待测样品的一束thz脉冲和另一束在自由空间中传播距离与前者相同的另一束thz脉冲的时间分辨电场以及相位变化来对样品进行分析，分析内容包括样品的折射率、吸收系数、介电常数和电导率等。thz-tds在安全、生物、环境、传感等许多领域已经表现出了非常重要的作用。但是，thz-tds对纳米及亚微米的薄膜材料进行精确表征仍然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，所述光栅波导结构参数包括光栅厚度、光栅周期、凹槽深度和光栅大小。

3.根据权利要求1所述的一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，所述电磁场仿真模拟软件为CST STUDIO SUITE，在周期性结构体的微波模块中设置太赫兹为其工作电磁场，建模指令设计光栅波导装置几何参数及材料，仿真指令添加太赫兹电磁场，运行指令得到光栅波导装置的太赫兹透射频谱及透射频谱所对应的光栅波...

【技术特征摘要】

1.一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，所述光栅波导结构参数包括光栅厚度、光栅周期、凹槽深度和光栅大小。

3.根据权利要求1所述的一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，所述电磁场仿真模拟软件为cst studio suite，在周期性结构体的微波模块中设置太赫兹为其工作电磁场，建模指令设计光栅波导装置几何参数及材料，仿真指令添加太赫兹电磁场，运行指令得到光栅波导装置的太赫兹透射频谱及透射频谱所对应的光栅波导结构参数。

4.根据权利要求1所述的一种在太赫兹波段提高纳米材料光学特性检测精度的方法，其特征在于，在计算设计光栅波导的太赫兹透射谱线及透射频谱所对应的光栅波导结构参数过程中，为便于加工和后期数据分析，光栅占空比定为50％，光栅凹槽形状为矩形，光栅材料为高电阻硅材料，太赫兹波入射方向为垂直入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟东为，国兆欣，段雅静，滕冰，曹丽凤，钟德高，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：