近日， 中國電子科技集團公司13所專用積體電路國家級重點實驗室攜手中科院蘇州納米所納米器件與應用重點實驗室， 成功將石墨烯太赫茲探測器的工作頻率提高至650GHz， 在國際上首次實現了石墨烯外差混頻探測， 為太赫茲立體成像打開了新世界的大門。
太赫茲波被譽為“改變未來世界的十大技術”之一。 這種頻率介於0.1THz到10THz之間的電磁波， 具有較低的光子能量， 較高的穿透能力， 在安檢成像、雷達、通信、天文、大氣觀測和生物醫學等眾多技術領域， 有著廣闊的應用前景。
650 GHz天線耦合的G-FET太赫茲外差混頻探測器
太赫茲波雖然功能強大， 但由於其探測難度大， 一直制約著行業的發展。 現有的探測技術存在工作環境需要深低溫、回應速度慢、探測率低等問題， 因此， 發展室溫工作的超高靈敏度太赫茲探測器對推進太赫茲技術應用具有重要意義， 必須通過運用新材料、研發新技術予以突破。
據瞭解， 此次合作中13所重點實驗室團隊主要任務是提高石墨烯材料的遷移率， 縮小器件的柵長， 提升探測器的探測頻率和靈敏度。
“我們用‘熱解法’來製作石墨烯材料， 這種方法是將碳化矽晶體加熱到1600攝氏度， 蒸發掉表面的矽原子， 通過重新排布剩下的碳原子來獲取。 ”13所技術專家蔚翠博士解釋道：“這種方法獲得的晶圓級石墨烯不但均勻性更好， 層數、電學性能都更有保障， 未來產業化能力更強。 ”
工藝聽起來十分簡單， 但任何在納米數量級上的產品製作都是分外艱難的。 製作柵長為納米級的探測器， 對技術團隊的器件結構設計和關鍵工藝都提出了非常高的要求， 稍有不慎就會前功盡棄。 為達到技術要求， 中國電科太赫茲專業領域首席專家馮志紅博士帶領團隊夜以繼日、連續奮戰， 突破了石墨烯場效應太赫茲探測器製備的系列關鍵技術， 自主研發出了一整套低損傷， 自對準探測器件工藝流程， 並成功製備了100納米柵長的石墨烯太赫茲探測器，
由於這款探測器的工作頻率和靈敏度得到了大為提升， 其成像能力也有了顯著的效果。 “如果說以往探測設備獲取的太赫茲圖像是在‘拍照’的話， 這種新的探測技術可以實現即時‘攝像’！”13所技術專家梁士雄博士這樣比喻。
歡迎大家評論
《 召 集 令 》
身懷學術絕技的你速速前來！
1， 有學術水準：一定的專業學術水準是必須的！
2， 有獨到思想：具深度， 廣度， 銳度者為最佳！
3， 內容範疇：自然科學， 社會科學等等不設限！
4， 資訊或翻譯類文章：符合上述條件的均可以。
學術plus諮詢/投稿郵箱
xueshuplus@163.com
聲明：版權歸原作者所有。 文章觀點不代表本機構立場。
《中國電子科學研究院學報》歡迎各位專家、學者賜稿！投稿連結 http://kjpl.cbpt.cnki.net
學報電話：010-68893411
學報郵箱：dkyxuebao@vip.126.com