在芯片上整合了等离子FET源和纳米补丁天线,以实现高效的特拉赫兹波辐射
Justin Crabb1, Xavier Cantos-Roman1, Gregory Aizin2
1Department of Electrical and Computer Engineering, Northeastern University, Boston, MA 02115, USA.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|December 22, 2023
概括
石墨烯场效应晶体管 (FET) 在太赫兹信号辐射方面表现有前途. 模拟证实了高效的阻抗匹配和定向辐射,突出了它们对未来太赫兹设备的潜力.
科学领域:
- 特拉赫兹 (THz) 技术的使用.
- 半导体设备物理学 半导体设备物理
- 天线工程天线工程
背景情况:
- 基于石墨烯的场效应晶体管 (FET) 正在探索THz信号生成.
- 与微条纹补丁天线的集成是THz辐射的关键策略.
研究的目的:
- 为了研究基于石墨烯的FET与微条纹补丁天线集成的THz信号辐射的性能.
- 用双阶段模拟方法分析电荷传输动态和辐射特性.
主要方法:
- 一种双阶段模拟方法,将MATLAB用于电荷传输 (水力学方程) 和有限差异时间域 (FDTD) 结合起来,用于电磁场.
- 使用COMSOL多物理分析了微条纹补丁天线的辐射特性.
主要成果:
- 在1.34672 THz的共振频率观察到最小反射 (S11曲线分析),表明有效的阻抗匹配.
- 辐射模式分析证实了天线的有利方向性质.
- 该研究表明了有效的电子传输和电磁场相互作用建模.
结论:
- 与微条纹补丁天线集成的基于石墨烯的FET为THz信号辐射提供了可行的解决方案.
- 这些设备提供可调节的阻抗匹配和高辐射效率.
- 这项研究支持开发先进的THz设备和应用程序.


