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东京大学开发出可探测太赫兹辐射的热机械式微机械器件
2019-05-27    来源:红外芯闻  浏?#26469;?#25968;:
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电磁频谱中的许多辐射可被用于医学、成像、摄影以及天文学等各类极其有益的领域。然而,位于微波与红外线之间的太赫兹(THz)波谱,则由于人工产生此类辐射困难、利用建筑设备探测此辐射也很困难,因此其价值被一直低估。

 

东京大学的研究人员及其同事近日在太赫兹探测领域取得突破性进展,创造了一种热机械器件;该器件在无需强烈?#35780;?#33267;如-270oC等低温温度,就能够灵敏快速地感知太赫兹区域的辐射。该器件可能为太赫兹技术打开一系列如太赫兹相机等新应用。

 

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图片来源:University of Tokyo

 

这项研究已发表在Applied Physics期刊,该团队是利用太赫兹辐射所产生的热?#25335;?#34892;探测。具体来说,他们创造的这种器件典型特征是在间隙上悬挂的微小光束,然后在其上涂覆一层电阻金属膜。该金属膜具有吸收太赫兹辐射的能力,而太赫兹辐射又会将热量传递给整个光束。这种温度的升高将导致光束略微膨胀,这种变化可被检测为光束共振振动频率的变化。

 

“使用由砷化镓制成的双钳制微电子机械梁,我们可在室温下?#34892;?#22320;感知太赫兹辐射,?#22791;?#35770;文通讯作者Kazuhiko Hirakawa说。 “这种结构特别?#34892;В?#22240;为它可以非常快速地检测到太赫兹辐射,通常比其他传统室温热太赫兹传感器快100倍。”

 

与现有检测太赫兹辐射的替代方案相比,这?#20013;?#26041;法具备一系列优点。它可以在室温下工作而无需冷却,因此适用于多种?#23548;?#24212;用。同时,它也非常敏感,能够探测到仅引起百万分之一度温度变化的太赫兹辐射。

 

“该系统的另一个优势是可以使用制造半导体器件的标准方法制备,这将使其可能用于批?#21487;?#20135;的基于太赫兹传感器和相机,?#22791;?#35770;文主要作者Ya Zhang表示。 “希望我们的工作能够引发大众对该领域的兴趣,并进一步创新。”


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