基于钽酸锂晶片的太赫兹热释电探测器

摘要

针对自由空间和波导传输太赫兹辐射功率兼容测试的需求,开展了光敏面直径为10 mm的多功能太赫兹热释电探测器的相关研究.通过有限元分析及热电耦合仿真设计,建立了敏感元件由100 μm厚的钽酸锂(LiTaO3)晶片和碳纳米管吸收层组成的太赫兹热释电探测器模型;采用优化的精确减薄抛光和剥离等关键工艺,重点攻克了采用大晶片多阵列方式制作LiTaO3基太赫兹热释电探测器敏感元件的工艺难题,并完成了太赫兹热释电探测器的研制.在设定条件下,该探测器的响应度为371.8 V/W,噪声等效功率为0.34 nW/Hz1/2.实验结果表明,设计并制作的太赫兹热释电探测器的集成度高、响应度良好、噪声等效功率低,能够有效解决大光斑太赫兹光束功率测试问题.