1. 研究目的与意义
1、背景：远红外波段主要指波长在几微米~1000 微米的电磁波，太赫兹波是指频率范围为0.1~10 thz（波长0.03~3 mm）介于微波与红外光之间的一段电磁波，是极具代表性的远红外电磁波之一。长期以来，位于太赫兹波段两侧的微波和红外辐射早已广泛应用于成像、通信、传感等各个领域，但由于缺乏有效的产生和探测太赫兹辐射的方法，人们对于该波段的了解有限，因而太赫兹波段被称为电磁波谱中的太赫兹空隙。太赫兹滤波器是太赫兹通讯、成像系统的重要部件之一，需要通过滤波器去除噪声等不符合需要信号的干扰，因此太赫兹滤波器的研究对太赫兹科学和技术的应用具有重大意义。2、目的：形成基于镜像四环非对称微纳结构远红外光电器件的物理模型；采用半导体微纳加工工艺实现太赫兹滤波器；开展基于补偿开口环镜像非对称结构太赫兹滤波器的系统研究。
3、意义：研究镜像四环结构中电磁能增强效应，通过补偿结构的实现器件电磁能的积累和提高器件的性能。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
（1）通过本科所学知识及查阅文献资料，全面地了解太赫兹、镜像四环非对称微纳结构等物理机理.
（2）提出补偿开口环镜像非对称结构作为太赫兹滤波器的基本单元，开口处结构的完整性能更有利于电磁谐振时开口狭缝处太赫兹高电场强度的形成，进一步完善和提高器件 q 值.
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
（1）用单面抛光，电阻率为2000ohm-cm，厚度为500微米的si作为实验基片，在si基片表面沉积300nm金薄膜.
（2）通过电磁仿真软件模拟微结构中开口环非对称性对太赫兹波的传输特性，包括补偿与未补偿结构的透射率-频率图、补偿与未补偿结构的电场强度-频率图、补偿与未补偿结构的电流密度-频率图、实验照片图、测试光路图.
4. 参考文献
1.G.L.Carr,MichaelC.Martin,WayneR.McKinney,K.Jordan,GeorgeR.NeilandG.P.Williams，High-power terahertz radiation from relativisticelectrons [J],Nature2002,420:153.
2. K.WangandD.M.MittlemanSimple wire picks up terahertz waves [J],Nature2004,432:376.3.W.Cao,R.Singh,I.A.IAlNaib,M.He,A.J.TaylorandW.Zhang,Low-loss ultra-high-Qdark modeplasmonic Fano metamaterials[J],OpticsLetters2012,37:3366.4.H.Zhang,Z.Li,F.Hu,T.Chen,B.Qin,Y.Zhao,Sensitive detection of chlorpheniramine maleate using THz combined withmetamaterials [J],OpticalandQuantumElectronics 2017,49:258.5.H.T.Chen,W.J.Padilla,J.M.O.Zide,A.C.Gossard,A.J.Taylor,R.D.Averitt,Active terahertz metamaterial devices [J], Nature2006,444:597.6.R.Singh,I.A.I.AlNaib,M.Koch,andW.Zhang,Asymmetric planar terahertz metamaterials [J]OpticsExpress2010,18:13044.7.R.Singh,I.A.I.AlNaib,Y.Yang,D.R.Chowdhury,W.Cao,C.Rockstuhl,T.Ozaki,R.MorandottiandW.Zhang,Observingmetamaterial induced transparency in individual Fano resonators with brokensymmetry [J] Appl. Phys.Letts2011,99:201107.8. C.Li,C.Zhang,G.Hu, Electrically tunable superconductingterahertz metamaterial with low insertion loss and high switchable ratios[J]Appl. Phys.Letts.2016,109:022601.9. H.Li,S.Liu,S.Liu, Electrically tunablesuperconducting terahertz metamaterial with low insertion loss and highswitchable ratios[J] Appl. Phys.Letts.2015,106:114101.10.R.Yahiaoui,M.Manjappa,Y.K.Srivastava,Active control and switching of broadband electromagnetically inducedtransparency in symmetric metadevices [J]Appl.Phys.Letts.2017,111:021101.11.I.H.Libon,S.Baumgartner,M.Hempel,etal.Anoptically controllable terahertz filter [J]Appl.Phys.Letts.2000,76:2821.12.I.AlNaib,R.Singh,C.Rockstuhl,etal.Excitationof a high-Qsubradiant resonance mode in mirrored single-gap asymmetricsplit ring resonator terahertz metamaterials [J] Appl.Phys.Letts.2012,101:071108.13.XiaoyuZhang,RenbingTan,ZhongXinZheng,XinxingLi,ZhipengZhang,JiandongSun,YuZhou,LiL,BaoshunZhang,HuaQin.Terahertz filters based on frequency selective surfaces for high-speedterahertz switch [J]JournalofAppliedPhysics2013,113:014504.14.XiaoyuZhang,RenbingTan,JiandongSun,XinxingLi,YuZhou,HuaQin.Investigation of high sensitivity radio-frequency readout circuit based onAlGaN/GaN high electron mobility transistor [J]ChinesePhysicsB2015,24:105201.
5. 计划与进度安排
第七学期
4—8周:对本学院教师提出命题要求，布置任务，教师命题。
9—11周:指导教师填写毕业论文题目申报表，经系部和学院审核，然后进入毕业论文智能管理系统进行毕业论文题目申报。专业负责人完成课题的审核,完成课题的发布。
