發(fā)布時間：2021-07-19 11:34

　　太赫茲（THz）波位于電磁頻譜的微波和紅外區(qū)域之間,是當下最熱門和前沿的研究區(qū)域之一。其在安全掃描、生物醫(yī)學成像、材料表征、超快速電子學和5G通信（以及更高性能的通信發(fā)展）等領域有著廣泛運用前景。為了這些實現太赫茲波的這些功能性應用,我們常需要主動的取操控太赫茲波。隨著科學技術的發(fā)展,圍繞著太赫茲波的主動操控,也發(fā)展了很多器件（太赫茲波調制器、太赫茲波傳感器、太赫茲波收發(fā)器以及太赫茲波超材料器件）,但是有關太赫茲波的存儲器的研究是很稀少的。太赫茲波記憶器件研究將有效的解決太赫茲波運用中經常遇到的脈沖同步的問題,并且這種記憶保持,使得我們在其存儲期間可以對器件有更多的操作,因此對于太赫茲波記憶器件的研究將具有重要的意義。在本論文的工作中,我們提出了一種全光驅動的太赫茲波編碼存儲方案。本論文主要包含了五個部分的內容。第一部分工作,介紹了太赫茲時域光譜以及二氧化釩薄膜（VO2 Film）的運用;第二部分工作,相變材料（PCM）以及二氧化釩的相變原理（包含了相變材料的化學構成,二氧化釩薄膜相變過程表現的晶體結構特征以及性質）;第三部分工作,包含了二氧化釩薄膜的制備以及表征,基于菲涅爾衍射積分的... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１：從無線電波到Ｘ射線的電磁頻譜

?ｉ??ｓｏｕｒｃｅ?＇?ｆ、．?ｄｅｔｅｃｔｏｒ??ｔ－｛Ｄ?５＾［ｊ?（Ｏ－ｔｉＪ??Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ?ｔｅｒａｈｅｒｔｚ?ｂｅａｍ??ＴＨｚ?ＴＨｚ??ｓｏｕｒｃｅ?Ａ?１?Ａ?ｄｅｆｅｃｔｏｒ??ＫＰ?５?畬?ｕ?ｄｈ??Ｆｏｃｕｓｅｄ?ｔｅｒａｈｅｒｔｚ?ｂｅａｍ??ＴＨｚ?ＴＨｚ??ｓｏｕｒｃｅ?Ａ?Ａ?ｄｅｔｅｃｔｏｒ??＾?ｌｉ?［］?？??Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｔｅｒａｈｅｒｔｚ?ｂｅａｍ??：４ＷＷＭ???貪?Ｘ?ｔ？＊？Ｔ?ｉ?Ｋ??圖１．?２太赫茲時域光譜植物水含量的分析研宄??（ａ）：太赫茲水分監(jiān)控工作原理圖；??（ｂ）：對常青藤葉片分別脫水處理１天／２天／５天后進行太赫茲掃描［６］??所以可以看出，太赫茲時域光譜技術的發(fā)展，將會推進生活的很多方面更加??的安全以及智能。如圖１．?２示，加州大學的Ｌａｗｒｅｎ?Ｓａｃｋ研宄團隊通過太赫茲時??域光譜進行植物水分的監(jiān)測，這能夠實現農業(yè)的智能化灌溉，果實成熟期的智能??監(jiān)控和預測，有利于農業(yè)的智能化無人化管理的發(fā)展；此外，隨著２０１９新型冠??狀病毒（ｃｏｒｏｎａＶｉｒｕｓｄｉｓｅａｓｅ，２０１９－ＣＯＶＩＤ）的全球蔓延和肆虐，太赫茲檢測基于??其無害，安全，快速，有效的特點，也在大環(huán)境下奉獻了一份不可忽略的力量，??如圖１．３所示，由我國的博威太赫茲公司生產的‘測溫安檢一體機’在我國深圳??投入使用。??３??

?基于二氧化釩記憶效應的太赫茲波編碼???＾獅誦??圖１．?３太赫茲測溫安檢一體機［７］??１．?３?Ｖ０２薄膜的應用??ｖｏ２被定義為一種新型智能材料，它表現出對溫度變化，外加電場或應力變??化，光激發(fā)等的內在特性響應。所以二氧化釩作為一種新型的智能材料通常具有??傳感，光開關，熱致相變致動及電致變相致動的功能。Ｖ〇２的ＳＭＴ相變溫度在??目前是比任何一種常見相變材料都更接近室溫的，并且伴隨著巨大電阻率的變化，??太赫茲波透射率也會有很大變化。而且，包括薄膜，納米線和納米顆粒的納米結??構Ｖ〇２與本體Ｖ〇２相比具有更大研宄以及運用的空間，并且可以承受相變重復??周期中產生的應力能夠穩(wěn)定的使用（即更長久的使用壽命）。因此，它們適用于??許多設備應用。??１．?３．?１氣體傳感器??對于氣體傳感器，其中有兩個主要因素決定了它們的性能：接收器功能和轉??導功能。受體功能定義了分析物分子與傳感材料表面之間的相互作用，因此決定??了傳感器的速率，選擇性和可逆性轉導功能，定義了相互作用到輸出信號的轉換??［８］。?１９６２年，Ｓｅｉｙａｍａ等人，揭示了氧化鋅的電阻率會因環(huán)境中存在反應氣體??而發(fā)生顯著變化［９］。此后，由于氣體傳感器因其尺寸小，成本低以及與處理技術??的高度兼容性而受益，因此已報道了有關金屬氧化物半導體應用的大量工作［１Ｇ］。??４??


本文編號：3290625