Broadband THz Absorption of Microbolometer Array Integrated with Split-Ring Resonators.
Broadband THz Absorption of Microbolometer Array Integrated with Split-Ring Resonators.
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与开环谐振器集成的微测辐射热计阵列的宽带太赫兹吸收
DOI：
10.1186/s11671-020-03454-2
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发表时间：
2020-12-03
影响因子：
--
通讯作者：
Wang J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fan S;Gou J;Niu Q;Xie Z;Wang J
本文将一种基于金属开口环谐振器的周期性结构集成到THz微测辐射热计阵列的微桥结构中，以实现宽频率范围内的高THz波吸收。以35 μm × 35 μm的小单元尺寸为例，研究了开口环结构对多层结构阵列太赫兹波吸收特性的影响，以调控谐振吸收频率。通过将开口环与金属圆盘相结合，有效地提高了吸收带宽。宽带THz吸收是通过不同结构的吸收峰耦合形成的。双环与金属盘相结合的周期性结构提供了4- 7THz范围内的宽带THz波吸收。该波段的最高吸收达到90%，最低吸收大于40%。所设计的结构是工艺兼容的，易于实现的小像素THz微测辐射热计，在宽光谱范围内的高吸收。该研究为室温下的宽带太赫兹传感和实时成像提供了一种方案。
In this paper, a periodic structure based on metallic split-ring resonators is integrated into micro-bridge structures of THz microbolometer array to achieve high THz wave absorption in a wide frequency range. With a small unit size of 35 μm × 35 μm, the effect of split-ring structure on THz wave absorption characteristics of the multilayer structure array is studied to manipulate the resonance absorption frequencies. The absorption bandwidth is effectively increased by integrating a combined structure of split-ring and metallic disk. Broadband THz absorption is formed by coupling the absorption peaks of different structures. The periodic structure of dual-ring combined with a metallic disk provides a broadband THz wave absorption in the range of 4–7 THz. The highest absorption in the band reaches 90% and the lowest absorption is higher than 40%. The designed structure is process-compatible and easy to implement for small-pixel THz microbolometers with high absorption in a wide spectrum range. The research provides a scheme for broadband THz sensing and real-time imaging at room temperature.
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