中國粉體網(wǎng)訊 太赫茲波是頻率在0.1THz到10THz波段的電磁波。相比于毫米波和微波,太赫茲波由于波長較短,因此具有更好的空間分辨率(~0.1 mm)和時間分辨率(~ pS);相比于可見和紅外光,太赫茲由于波長較長,因此具有良好的穿透性。此外,由于太赫茲波的能量較小(~ meV),因此與物質作用時不會造成損傷。太赫茲波的獨特特點讓太赫茲波在安檢成像、寬帶通信、雷達、材料的無損檢測和太赫茲波譜等方面具有很大的運用前景。
但是受限于太赫茲波與材料較弱的相互作用,太赫茲波從產(chǎn)生、調控到探測的效率非常的低,阻礙了太赫茲波技術的實際運用。因此開發(fā)出高效的太赫茲波元器件是推進太赫茲波應用技術的關鍵。
太赫茲波調制器件能夠通過激勵信號(光、電、熱等)調節(jié)太赫波的強度,F(xiàn)目前調節(jié)的機理是通過激勵信號改變超結構的電磁振蕩或者通過激勵信號迅速的改變材料的導電性。比如硅基片里的光生載流子能造成透過的太赫茲波強度降低。因此硅基片常被用來作為太赫茲波的光調制器件。但是硅作為太赫茲波的光調制器件,其調制深度很低,需要非常大的激光功率才能得到較大的調制深度。
近期,電子科技大學的文天龍副教授、文岐業(yè)教授、張懷武教授及其合作者通過在本征硅上面覆蓋一層6 nm的金納米顆粒單層膜將其調制深度在100 mW的激光照射下提高了一個數(shù)量級。而且金納米顆粒單層膜的覆蓋并沒有增加器件的插入損耗。
由于自組裝技術制備的金納米顆粒單層膜在器件尺寸內(nèi)一致均勻,因此對太赫茲波調制的加強在整個器件上是均勻的:即運用該調制器,通過光在二維平面上的像素點的開關可以有效均勻的控制太赫茲波在二維像素點的通過或阻隔。因此該技術可以用于太赫茲波空間調制器,用于代替太赫茲波壓縮感知成像中的機械模板,顯著提高成像的速度和質量。