發(fā)布時間：2023-06-10 13:56

　　太赫茲,是指頻率為0.1-10 THz,波長為0.03-3 mm,介于微波和紅外之間的電磁波。近幾年,隨著對太赫茲波特性的探索,使其在生物醫(yī)學、傳感等方面有著潛在的應用。超材料是一種人工構造的電磁材料或結構,具有天然材料所沒有的超常物理特性。超材料的出現(xiàn)為太赫茲器件研發(fā)提供了新思路,它們兩者優(yōu)良特性的結合引起了太赫茲超材料傳感應用的廣泛關注。論文主要研究了一種基于Mie諧振的太赫茲超材料傳感器,通過電磁仿真軟件CST來進行仿真設計,并進行實驗制備。第一部分研究了超材料表面無任何待檢測分析物,當太赫茲波通過它時,利用反射系數(shù)與頻率的函數(shù)關系圖來表征該傳感器的傳感性能。超材料傳感器的基本單元由直徑為170微米,周期為200微米的硅圓柱構成,其厚度為28微米。第二部分研究了在超材料表面覆蓋待測分析物,改變分析物的厚度以及折射率n的值,并且利用反射系數(shù)與頻率的函數(shù)關系圖來表征該傳感器的傳感性能。待測分析物用的是的光阻材料,折射率n的值分別為1、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0,厚度從0.5微米依次增大至70微米。先使用較薄的分析物覆蓋在超材料表面,厚度從0.5微米逐漸增加至20微米,當n...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 太赫茲科學及其技術簡介
    1.3 太赫茲波段的傳感原理及應用
    1.4 本章小結
2 太赫茲超材料的研究及應用
    2.1 超材料的基本性質
    2.2 超材料的發(fā)展及應用
    2.3 太赫茲超材料的研究及應用
        2.3.1 太赫茲超材料薄膜傳感
        2.3.2 太赫茲超材料分子檢測
        2.3.3 太赫茲超材料生物分子檢測與傳感
    2.4 本章小結
3 基于Mie諧振超表面結構的設計與研究
    3.1 引言
    3.2 基于Mie諧振超表面的結構設計
    3.3 介電粒子的Mie諧振
    3.4 無待測分析物時超表面?zhèn)鞲刑匦匝芯?br>    3.5 本章小結
4 基于Mie諧振的太赫茲傳感器研究
    4.1 引言
    4.2 超表面諧振頻率變化及傳感性能研究
    4.3 太赫茲波入射角度對超表面?zhèn)鞲行阅艿挠绊?br>    4.4 本章小結
5 基于Mie諧振的太赫茲傳感器制備工藝研究
    5.1 引言
    5.2 二氧化硅薄膜的生長
    5.3 磁控濺射法淀積金屬膜
    5.4 光刻技術圖形轉移
    5.5 電感耦合等離子體刻蝕
    5.6 本章小結
6 總結與展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3832981