场效应太赫兹探测器和近场扫描探针技术

摘要

本文重点介绍一种太赫兹自混频检测的器件物理模型。该模型综合考虑了太赫兹天线产生的太赫兹电场分布及其与栅控二维电子气浓度分布的协同作用，给出了全面的源漏电压与栅极电压调控的太赫兹光电流响应特性。同时，该模型为实现高灵敏度太赫兹检测器的设计提供了指导依据。为进一步了解太赫兹天线的近场特性，利用扫描金属探针对检测器的太赫兹天线进行扫描，通过检测太赫兹电流响应获得了天线与探针的近场特性，从实验上获得了与有限时域差分方法模拟结果一致的太赫兹天线特性。该方法可成为一种快速检验高效太赫兹天线的测试技术，提高天线的研发效率。同时，该结果也表明天线耦合的场效应太赫兹检测器本身具有较高的空间分辨率，有望成为一种快速、低分辨率的太赫兹扫描成像探针。