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RIE修饰NiCr天线增强微桥结构太赫兹波吸收性能研究
结题报告
批准号:
61501092
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
苟君
依托单位:
学科分类:
F0120.太赫兹理论与技术
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒋泉、黄泽华、梁志清、刘人华、陈沛丞、杨建忠、唐荣
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中文摘要
本项目针对传统微测辐射热计微桥结构对太赫兹波吸收极低的问题,提出一种RIE修饰的NiCr天线层增强微桥结构的太赫兹波吸收性能,主要开展如下创新研究:(1)揭示太赫兹波与微桥结构中超薄金属吸收膜的作用机制,开发磁控溅射与RIE相结合的方法制备超薄NiCr金属膜;(2)设计NiCr薄膜为双贴片/槽型天线结构,不明显减少吸收面积的同时对特定频率的太赫兹波进行耦合吸收,建立天线耦合微桥结构模型;(3)设计基于RIE表面修饰的金属/介质复合薄膜增大金属吸收层/天线层的有效吸收面积,剖析高比表面积复合薄膜对太赫兹波的增强吸收机理。将上述创新研究与已有微测辐射热计技术积累及平台条件相结合,在构建出较完善的天线耦合复合膜系微桥结构探测太赫兹波的理论模型的基础上,研制出具有高太赫兹波吸收率的微桥探测结构,为阵列化、高性能的太赫兹探测成像器件的研制和应用奠定良好的基础。
英文摘要
This project is focused on the extremely low terahertz (THz) wave absorption of microbolometer with traditional micro bridge structure. A NiCr antenna modified by RIE process is proposed for improvement of THz wave absorption. This project is scheduled to do the following innovative works: (1) exploring the operation mechanism of THz wave radiation and ultrathin metallic film in micro bridge structure and fabricating ultrathin NiCr film by a combination of magnetron sputtering and RIE. (2) designing the NiCr film as dual patch / slot type antenna structure coupled to specific frequency for enhanced absorption without significant reduction of absorption area, and building a theoretical model about antenna-coupled microbolometer. (3) designing a metal/dielectric complex thin film with high specific surface area by surface modification based on RIE process, which increases the effective absorption area of the metal absorption layer and antenna layer, and analyzing the THz wave absorption mechanism of complex thin film with high specific surface area. Combinning those innovative works with former research about microbolometer and fabricating equipment condition, micro bridge structure with high THz wave absorption would be obtained on the basis of building theoretical model of antenna-coupled microbolometer with high specific surface area. This work could promote the research and applicaiton of microbolometer array THz imaging device with high performance.
本项目针对传统微测辐射热计微桥结构对太赫兹波吸收极低的问题,提出一种RIE修饰的金属天线层增强微桥结构的太赫兹波吸收性能,主要开展了如下创新研究:(1)揭示了太赫兹波与微桥结构中超薄金属膜的作用机制,制备超薄NiCr金属膜并研究了其太赫兹波吸收特性;(2)设计金属吸收薄膜为二维周期贴片天线与螺旋天线结构,采用严格耦合波分析方法与CST仿真软件构建天线耦合微桥结构模型,完成天线结构优化与吸收机理研究;(3)设计基于RIE表面修饰的金属/介质复合薄膜增大金属吸收层的有效吸收面积,剖析了高比表面积复合薄膜对太赫兹波的增强吸收机理。通过本项目的研究,构建出较完善的天线耦合复合膜系微桥结构探测太赫兹波的理论模型,获得具有高太赫兹波吸收率(>80%@2.52THz)的微桥探测结构,为阵列化、高性能的太赫兹探测成像器件的研制和应用奠定良好的理论与技术基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Enhanced Performance of Wideband Room Temperature Photodetector Based on Cd3As2 Thin Film/Pentacene Heterojunction
基于 Cd3As2 薄膜/并五苯异质结的宽带室温光电探测器的增强性能
DOI:10.1021/acsphotonics.8b00727
发表时间:2018
期刊:ACS Photonics
影响因子:7
作者:Yang Ming;Wang Jun;Han Jiayue;Ling Jiwei;Ji Chunhui;Kong Xiao;Liu Xianchao;Huang Zehua;Gou Jun;Liu Zhijun;Xiu Faxian;Jiang Yadong
通讯作者:Jiang Yadong
THz Transmittance and Electrical Properties Tuning across IMT in Vanadium Dioxide Films by Al Doping
通过 Al 掺杂调节二氧化钒薄膜中 IMT 的太赫兹透射率和电性能
DOI:10.1021/acsami.5b12417
发表时间:2016
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子:9.5
作者:Wu Xuefei;Wu Zhiming;Ji Chunhui;Zhang Huafu;Su Yuanjie;Huang Zehua;Gou Jun;Wei Xiongbang;Wang Jun;Jiang Yadong
通讯作者:Jiang Yadong
Optimization of metal-to-insulator phase transition properties in polycrystalline VO2 films for terahertz modulation applications by doping
通过掺杂优化多晶 VO2 薄膜中金属-绝缘体相变特性,用于太赫兹调制应用
DOI:10.1039/c7tc05536f
发表时间:2018-02-21
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C
影响因子:6.4
作者:Ji, Chunhui;Wu, Zhiming;Jiang, Yadong
通讯作者:Jiang, Yadong
Rebound effect of IMT properties by different doping form in Si-doped vanadium dioxide films
Si掺杂二氧化钒薄膜中不同掺杂形式对IMT性能的回弹效应
DOI:10.1063/1.4962815
发表时间:2016
期刊:Applied Physics Letters
影响因子:4
作者:Wu Xuefei;Wu Zhiming;Liu Zhijun;Ji Chunhui;Huang Zehua;Su Yuanjie;Gou Jun;Wang Jun;Jiang Yadong
通讯作者:Jiang Yadong
Graphene/Organic Semiconductor Heterojunction Phototransistors with Broadband and Bi-directional Photoresponse
具有宽带和双向光响应的石墨烯/有机半导体异质结光电晶体管
DOI:10.1002/adma.201804020
发表时间:2018-12-06
期刊:ADVANCED MATERIALS
影响因子:29.4
作者:Han, Jiayue;Wang, Jun;Wang, Xinran
通讯作者:Wang, Xinran
新型太赫兹微测辐射热计天线多参数耦合机理及阵列探测器基础研究
  • 批准号:
    61875031
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    苟君
  • 依托单位:
国内基金
海外基金