使用SOI MEMS光束共振器的未冷却的宽带特拉赫兹波计,具有压电阻读取输出

科学领域:

• 特拉赫兹 (THz) 技术的使用.
• 微电机系统 (MEMS) 是指微电机系统.
• 固态物理 固态物理

背景情况:

• 太赫兹 (THz) 探测器对于各种应用至关重要,要求高灵敏度和快速响应.
• 基于的MEMS探测器对于与CMOS电路的无集成非常受欢迎.
• 现有的THz探测器通常面临速度,灵敏度或集成能力的限制.

研究的目的:

• 开发一个未冷却的THz波罗米特,使用在绝缘体 (SOI) MEMS束共振器.
• 为了研究可增强性能的压电阻读出机制.
• 为了评估探测器的响应能力,响应时间,噪声等效功率和光谱带宽.

主要方法:

• 制造一个双 SOI MEMS 束共振器.
• 实施一个压电阻读数,以检测由于热应变引起的共振频率变化.
• 热响应,响应时间和噪声性能的表征.
• 宽带光谱响应测量使用福里埃变换红外光谱法 (FTIR).

主要成果:

• 实现了高达149 W-1的热响应.
• 显示了大约88μs的快速热响应时间,比GaAs探测器快得多.
• 获得的低频噪声密度为2.7mHz/√Hz,导致噪声等效功率 (NEP) 为~36pW/√Hz.
• 在1-10 THz范围内确认了宽带THz响应.

结论:

• 开发的SOI MEMS波罗米特表现出卓越的性能特征,包括高灵敏度,快速响应和宽带操作.
• 该设备是紧的,不冷却的,兼容CMOS,非常适合高级THz光谱和成像.
• 这项技术对未来的THz传感和成像系统具有重大前景.