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[IEEE 2019年第16届研究质量国际会议(QIR)：电气与计算机工程国际研讨会 - 印度尼西亚巴东（2019年7月22日-24日）] 2019年第16届研究质量国际会议(QIR)：电气与计算机工程国际研讨会 - 钛热敏电阻与加热器室温太赫兹天线耦合微测辐射热计

DOI：10.1109/QIR.2019.8898200 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 高探测率的室温太赫兹（THz）探测器有望应用于光谱学和成像领域，例如用于安全无损检测、建筑检测、医学和药学中的无创检查。我们研究了在具有MEMS结构的高阻硅（Si）衬底上制造的钛（Ti）热敏电阻和加热器的太赫兹天线耦合测辐射热计，以开发无需冷却的高性能传感器。本文报道了单探测器器件的设计、电磁（EM）和热模拟、制造、太赫兹波测量实验以及性能评估的研究，通过这些研究可以轻松开发大型太赫兹阵列探测器。通过研究采用细曲折线结构的Ti热敏电阻的太赫兹天线耦合测辐射热计，我们实现了优异的性能，其噪声等效功率（NEP）低至10^-11 W/Hz^1/2量级，响应频率达到5.5 kHz。
作者： Norihisa Hiromoto，Makoto Aoki，Erik Bruendermann，Amit Banerjee，Durgadevi Elamaran，Catur Apriono，Eko Tjipto Rahardjo，Hiroaki Satoh，Hiroshi Inokawa
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发高探测率的室温太赫兹（THz）探测器，用于光谱学、成像、无损检测和无创检查等应用。

研究成果

采用钛曲折线热敏电阻的太赫兹天线耦合测辐射热计，其响应度较先前探测器提升了4倍，噪声等效功率降低了2.5倍。研究表明，通过进一步提高探测率和响应速度，有望开发出高性能的室温太赫兹探测器。

研究不足

该研究受限于当前室温太赫兹探测器的性能，与制冷型探测器和外差混频器相比，其探测率较低且响应速度较慢。需要通过加热器电阻的阻抗匹配、热敏电阻温度系数（TCR）的提升以及电阻值的增大来进一步提高探测率（NEP）和响应速度。

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