【摘要】：太赫茲(THz)波是指頻率在0.1 THz-10 THz范圍內(nèi)的電磁波。太赫茲波具有選擇穿透性、水敏感性、指紋特性、光子能量低等優(yōu)良性質(zhì),這使得它在非接觸式無損成像上具有巨大的潛力。在過去的二十多年隨著太赫茲輻射源和探測器的快速發(fā)展,太赫茲成像技術(shù)也逐漸成為研究的熱點,主動式太赫茲壓縮感知成像是其中一個重要的技術(shù)解決方案。而太赫茲波空間調(diào)制器是太赫茲壓縮感知成像系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件�；诠杌娜饪臻g調(diào)制器具有寬頻、低插損、較快的調(diào)制速率等優(yōu)點,但是裸硅的調(diào)制深度較低,而且由于光生載流子的擴散,導(dǎo)致了硅基調(diào)制器的空間分辨率較低。在本論文中,通過縮小硅片尺寸(≤3 mm)并將其陣列化制作了一種新型的半導(dǎo)體太赫茲波空間調(diào)制器,減小了硅片中的光生載流子的擴散,并且通過自組裝金納米顆粒單層膜的等離子共振效應(yīng)提高了太赫茲波的光調(diào)制深度。本論文詳細研究了鋪有金納米顆粒的不同尺寸的硅片陣列與太赫茲波的相互作用及其光調(diào)制性能。當硅片邊長為1 mm時,調(diào)制深度為42%;當小硅片邊長為2 mm時,調(diào)制深度為57%;當小硅片尺寸為3 mm時,調(diào)制深度為70%。這是由于機械切割的硅片邊緣處有較多的缺陷,這些缺陷成為光生載流子的復(fù)合中心,當硅片邊長較小時,硅片內(nèi)部的載流子比較容易擴散到邊緣處發(fā)生復(fù)合,導(dǎo)致硅片內(nèi)部載流子濃度較低,表現(xiàn)為對太赫茲波的透射率較高,調(diào)制深度較低。隨著硅片邊長增大,硅片內(nèi)部的載流子擴散到邊緣的難度增大,對太赫茲波的調(diào)制深度增大。通過對納米顆粒增強的3 mm×3 mm硅陣列和10 mm×10 mm的硅片進行空間調(diào)制的對比,發(fā)現(xiàn)硅陣列有著較高的空間分辨率。此外,將此陣列式空間調(diào)制器應(yīng)用于壓縮感知成像系統(tǒng)中,得到了清晰的具有較高分辨的成像結(jié)果。本論文研究的納米顆粒增強的陣列式半導(dǎo)體空間調(diào)制器具有中等調(diào)制速度、高調(diào)制深度、高空間分辨率的特點,為太赫茲壓縮感知成像系統(tǒng)提供了新型的空間調(diào)制器。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.1;O441.4
【圖文】：

太赫茲在電磁波譜中的位置

基于VO2/超結(jié)構(gòu)的太赫茲調(diào)制器結(jié)構(gòu)圖及調(diào)制性能

基于高阻硅的太赫茲空間調(diào)制器示意圖及調(diào)制性能

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

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2 劉盛綱;;太赫茲科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展[J];中國基礎(chǔ)科學(xué);2006年01期

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2794698