研究目的
研究低阻抗区单晶集成天线场效应晶体管(FET)基等离子体太赫兹(THz)探测器的性能提升,并报道硅MOSFET在太赫兹频段阻抗特性的实验结果。
研究成果
该研究表明,基于硅MOSFET的等离子体太赫兹探测器通过单片集成天线实现了显著的性能提升,并提供了硅MOSFET在太赫兹频段阻抗范围的实验证据。研究结果表明,设计用于等离子体太赫兹探测器的MOSFET时,需同时考虑非准静态沟道电子密度调制的外部阻抗和内部等离子体特性。
研究不足
该研究仅限于探究太赫兹频段下硅MOSFET的阻抗特性,以及基于低阻抗MOSFET与单片集成天线的等离子体太赫兹探测器的性能提升。潜在优化方向包括进一步降低等效噪声功率(NEP)和提高响应度。
1:实验设计与方法选择:
研究涉及设计低阻抗范围(<1 kΩ)的场效应晶体管,并集成50和100 Ω阻抗的天线。
2:样本选择与数据来源:
采用较大尺寸制备硅金属氧化物半导体场效应晶体管以实现低阻抗。
3:实验设备与材料清单:
0.2太赫兹回旋管源、离轴抛物面(OAP)镜、源测量单元(安捷伦B2912A)、锁相放大器(SR830)。
4:2太赫兹回旋管源、离轴抛物面(OAP)镜、源测量单元(安捷伦B2912A)、锁相放大器(SR830)。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过光电响应测量进行太赫兹检测,聚焦的太赫兹光束穿过斩波器孔,发散的太赫兹光束被天线吸收,直流光电响应由源测量单元测量。
5:数据分析方法:
采用双端口网络分析的TCAD器件仿真。
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