1. 研究目的与意义
背景:太赫兹波或称为太赫兹射线是从上个世纪80年代中后期,才被正式命名的,在此以前科学家们将统称为远红外射线。如图1 所示,太赫兹波是指频率在0.1~10thz之间的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。从频谱图上可以看出,太赫兹频率高于传统的电子学频率,但又低于光学和红外频率,目前尚未形成广泛而成熟的应用技术,所以一开始它是电磁波谱中唯一没有获得较全面研究并很好加以利用的最后一个波谱区间,是人类目前尚未完全开发的电磁波谱“空白”区。但由于超快电子技术和低尺度半导体技术的发展,为太赫兹波段提供了合适的光源和探测手段,所以太赫兹科学和技术受到关注,近年来飞速发展,并在实际范围内掀起一股太赫兹研究热潮。我国近年来也日益关注太赫兹技术的研究,目前国内已经有多家研究机构开展太赫兹领域的相关研究。它在基础研究、工业应用、生物医学、军事等领域有相当重要的应用前景。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:太赫兹科学技术是当前受到极大重视的交叉学科前沿,因太赫兹波奇特的效应和广泛的应用前景不断的受到全世界科学界的重视,同时也为人类社会发展提供了巨大机遇和挑战。本论文目的是要设计一个高效的太赫兹波接收天线,重点论述gan/algan材料设计的天线结构,并将这种探测器的原理、设计、制备、测试进行详细讨论。最后通过fdtd模拟,应用cst microwave studio 软件进行仿真,研究太赫兹波接收天线的效率。
预期目标:1)、完成高响应度太赫兹波探测器的设计和仿真;
2)、通过正确仿真能得到太赫兹波接收天线效率的数据;
3. 研究的方法与步骤
1.首先通过上图书馆阅读和上网查找两种方式搜集与论文相关的资料,接着对资料进行分类整理和研究,在对本课题有一定的了解之后与指导老师进行探讨交流,并在老师的指导建议下,根据需要设计出相应的方案。
2.设计方案包括:
1)、确定的设计思路;
4. 参考文献
[1] y. f. sun, j. d. sun, y. zhou, r. b. tan, c. h. zeng,w. xue, h. qin, b. s. zhang, and d. m. wu. room temperature gan/algan self-mixing terahertz detector enhanced by resonant antennas. appl. phys. lett., 98, 252103, 2011.
[2] y. f. sun, j. d. sun, x. y. zhang, h. qin, b. s. zhang and d. m. wu, enhancement of terahertz coupling efficiency by improved antenna design in gan/algan hemt detectors, chinese physics b, 21,10 , 2012.
5. 计划与进度安排
1、2022.3.2--2022.3.15 课题调研,了解相关技术和要求;
2、2022.3.16--2022.3.29 查阅资料,撰写并提交开题报告;
