教育新闻网RIKEN的物理学家已经证明了一种有望产生和检测太赫兹辐射的半导体器件。这可能有助于开发适用于太赫兹成像和传感应用以及高速下一代无线通信系统的高性能集成解决方案。
太赫兹辐射是电磁波，频率在0.1到10 太赫兹之间。它介于电磁频谱上的微波和红外辐射之间。该范围被称为太赫兹间隙，因为与光谱的其他区域相比，该范围在应用中的利用不足，频谱的其他区域已在许多应用中广泛使用。
太赫兹辐射未得到广泛使用的一个原因是，传统上难以产生和检测太赫兹辐射。但是近年来，该领域取得了许多进展，太赫兹辐射引起人们的兴趣，用于机场安全和医疗目的的成像，以及使用太赫兹波代替微波作为信息载体的无线通信系统。
虽然半导体器件被称为谐振隧穿二极管(RTD)的振荡器已被用作太赫兹波发射器多年，尤马Takida和宏明南出从RIKEN中心高级光子现在已经表明，他们也可以检测太赫兹辐射在室温下。
Takida说：“我们的结果表明，太赫兹RTD振荡器可以用作太赫兹波的灵敏检测器。” “这有望加速集成振荡器和检测器单芯片的开发，这将为实际的太赫兹应用铺平道路。”
这对RIKEN与东京工业大学的Safumi Suzuki和Asa Masahiro Asada合作，制造了可以在两种检测模式下运行的RTD。这些模式之一对太赫兹波的检测特别敏感，其性能可与基于二极管的检测器相媲美。
Takida指出：“ RTD 与其他探测器相比具有几个关键优势。” “这些优点包括由于抗高输入功率和在室温下更高的灵敏度而具有更大的动态范围。此外，我们已经证明，单个RTD器件既可以用作太赫兹频率的振荡器也可以用作检测器。”
Takida说，对太赫兹技术的不断增长的需求以及半导体技术的进步使这项工作成为可能。
该团队预计，优化设计将允许制造出可在0.1–2太赫兹区域内任何位置工作的器件。未来的工作将集中于提高其RTD检测器的灵敏度，并展示用于太赫兹频率的宽带外差混频的集成解决方案。
