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THz探測(cè)器的技術(shù)突破
閱讀:830 發(fā)布時(shí)間:2018-8-20
THz探測(cè)器的技術(shù)突破
THz探測(cè)器在室溫條件下,電壓響應(yīng)度高于2 V/W,487 GHz頻率下,其噪聲等效功率(NEP)低于3 nW/√Hz,可以檢測(cè)的頻率范圍是330 GHz 到 500 GHz。我們還調(diào)查研究了彎曲應(yīng)變對(duì)檢測(cè)器的直流特性,電壓響應(yīng)性和NEP的影響,相應(yīng)結(jié)果表明其具有良好的穩(wěn)定性能。我們發(fā)現(xiàn),石墨烯在發(fā)展THz探測(cè)器柔性技術(shù)方面吸引力。THz探測(cè)器不僅可用于柔性太赫茲電子設(shè)備,在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和可穿戴技術(shù)方面也具備潛在的應(yīng)用前景。
從無(wú)線通信系統(tǒng)的角度說(shuō),高清電視、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及社交媒體不斷發(fā)展,都要求無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)率不斷提升。然而,THz探測(cè)器技術(shù)就是促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)率增長(zhǎng)的一種有效方法,其數(shù)據(jù)率可高達(dá)100 Gbit/s。目前的無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),都在100 Mbit/s的平均速度下,使用1GHz 左右的微波頻率。例如:GPS系統(tǒng)的工作頻率為1.3 GHz,WiFi為2.4GHz 和5GHz,而微波是2.45 GHz。為了尋找空閑頻率,尚未被開(kāi)發(fā)的太赫茲領(lǐng)域引起了大家的濃厚興趣。
從安全應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō),太赫茲輻射像X光和聲波一樣,可以穿透物體表面成像。此外,太赫茲的頻率很高,導(dǎo)致其空間分辨率也很高;而其脈沖很又短(皮秒量級(jí)),所以也具有很高的時(shí)間分辨率。因?yàn)椴煌幕瘜W(xué)物質(zhì),不同程度地吸收不同頻率的太赫茲輻射,表現(xiàn)出*的頻率特征,所以太赫茲輻射,THz探測(cè)器已廣泛應(yīng)用于安全檢查。另外,太赫茲還可以區(qū)分墨水和白紙,而X光卻做不到。
THz探測(cè)器技術(shù)的用途非常廣泛,可應(yīng)用于射電天文學(xué)、醫(yī)學(xué)、通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗、電磁武器、無(wú)損檢測(cè)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域。THz探測(cè)器具有*的特征。它是半透明且具有柔性的,將帶來(lái)一系列應(yīng)用。THz探測(cè)器可用于太赫茲領(lǐng)域的成像(太赫茲攝像頭),也可以用于分辨不同的物質(zhì)(傳感器),還可以惠及衛(wèi)生保健,使用太赫茲波檢查癌癥。其他的領(lǐng)域還包括車(chē)輛使用的圖像傳感器或者無(wú)線通信系統(tǒng)。石墨烯*的電子特性,結(jié)合其天生的柔性,使之成為可集成到塑料和織物中的一種非常有前途的材料,以及未來(lái)互聯(lián)世界的重要構(gòu)建模塊。THz探測(cè)器未來(lái)將帶來(lái)新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
THz探測(cè)器顯示出了石墨烯具體的應(yīng)用可能性,石墨烯材料的導(dǎo)電性非常好。這種特性使得石墨烯在成為快速電子設(shè)備的構(gòu)建模塊方面非常具有吸引力。因此,研究人員的工作成為石墨烯在太赫茲領(lǐng)域應(yīng)用的重要一步,以及高性能的THz探測(cè)器技術(shù)方面的重要突破。