電磁波按照頻率由高到低分為γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、長波無線電等,亞毫米/太赫茲波光電探測器由于在氣象學(xué),天文學(xué),醫(yī)學(xué),通信和生物學(xué)中的廣泛應(yīng)用,引起了極大的研究興趣。大多數(shù)報道的探測器都需要在低溫工作環(huán)境下進(jìn)行。常規(guī)的半導(dǎo)體光電探測器依靠半導(dǎo)體中電子和空穴對的光激發(fā),這不適用于亞毫米/太赫茲光子的探測。最常用的亞毫米/太赫茲探測器包括Golay電池,熱電子輻射熱計和熱釋電探測器。由于熱感測機(jī)制的緣故,此類探測器的響應(yīng)速度很慢,因為Gola電池和熱電探測器的調(diào)制頻率僅為幾百赫茲,或者必須用液態(tài)氦冷卻。相反,在室溫下表現(xiàn)出高速響應(yīng)的肖特基勢壘二極管（SBD）需要在器件制造和材料生產(chǎn)中使用復(fù)雜的技術(shù),導(dǎo)致它們的芯片集成目前受到阻礙。因此,迫切需要能夠提供快速響應(yīng),室溫環(huán)境下,高靈敏度和易于制造的新穎的探測器。在過去的幾年中,已經(jīng)為基于場效應(yīng)晶體管的毫米波和太赫茲光電探測器的開發(fā)做出了巨大的努力。近年來,石墨烯和其他二維材料已被證明可以檢測長波長光子。在最近幾年中,包括場效應(yīng)晶體管,熱電子測輻射熱計和光熱電子器件在內(nèi)的石墨烯檢測器取得了長足的發(fā)展�；谑﹫鲂�(yīng)晶體管的... 

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 基于石墨烯/砷化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)的毫米波/太赫茲波光電探測器
    1.3 GaAs基 HEMT制備研究
        1.3.1 HEMT介紹
        1.3.2 二維電子氣(2DEG)概念
        1.3.3 典型的二維電子氣(2DEG)
        1.3.4 二維電子氣(2DEG)的能量
        1.3.5 二維電子氣(2DEG)的能量狀態(tài)
        1.3.6 GaAs基的HEMT的工作原理
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 太赫茲探測理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 太赫茲波段簡介
    2.3 太赫茲探測器
    2.4 太赫茲光電探測器
        2.4.1 熱探測器(Thermal detectors)
        2.4.2 Golay Cell
        2.4.3 熱電探測器(Pyroelectric Detector)
        2.4.4 肖特基勢壘二極管探測器(Schottky-Barrier-Diode Detectors)
        2.4.5 場效應(yīng)太赫茲探測器(Field-Effect Terahertz Detector)
    2.5 太赫茲成像
        2.5.1 太赫茲透射成像
        2.5.2 太赫茲反射成像
        2.5.3 線性陣列探測器
    2.6 本章小結(jié)
第3章 石墨烯-砷化鎵異質(zhì)結(jié)構(gòu)光電探測器
    3.1 引言
    3.2 器件結(jié)構(gòu)與制備工藝
    3.3 測試結(jié)果及分析
        3.3.1 基礎(chǔ)性能測試
        3.3.2 微波性能測試
        3.3.3 太赫茲測試
        3.3.4 探測機(jī)理討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 砷化鎵基HEMT異質(zhì)結(jié)太赫茲探測器
    4.1 引言
    4.2 器件的介紹及制備工藝
        4.2.1 器件結(jié)構(gòu)
        4.2.2 制備工藝
    4.3 測試結(jié)果及分析
        4.3.1 HEMT基本電學(xué)性能測試
        4.3.2 HEMT光響應(yīng)測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Room-temperature terahertz detection based on CVD graphene transistor[J]. 楊昕昕,孫建東,秦華,呂利,蘇麗娜,閆博,李欣幸,張志鵬,方靖岳.  Chinese Physics B. 2015(04)



本文編號：3706138