中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
電磁頻譜中的許多輻射可被用于醫學(xué)、成像、攝影以及天文學(xué)等各類(lèi)極其有益的領(lǐng)域。然而，位于微波與紅外線(xiàn)之間的太赫茲（THz）波譜，則由于人工產(chǎn)生此類(lèi)輻射困難、利用建筑設備探測此輻射也很困難，因此其價(jià)值被一直低估。
東京大學(xué)的研究人員及其同事近日在太赫茲探測領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，創(chuàng )造了一種熱機械器件；該器件在無(wú)需強烈制冷至如-270oC等低溫溫度，就能夠靈敏快速地感知太赫茲區域的輻射。該器件可能為太赫茲技術(shù)打開(kāi)一系列如太赫茲相機等新應用。
圖片來(lái)源：University of Tokyo
這項研究已發(fā)表在A(yíng)pplied Physics期刊，該團隊是利用太赫茲輻射所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行探測。具體來(lái)說(shuō)，他們創(chuàng )造的這種器件典型特征是在間隙上懸掛的微小光束，然后在其上涂覆一層電阻金屬膜。該金屬膜具有吸收太赫茲輻射的能力，而太赫茲輻射又會(huì )將熱量傳遞給整個(gè)光束。這種溫度的升高將導致光束略微膨脹，這種變化可被檢測為光束共振振動(dòng)頻率的變化。
“使用由砷化鎵制成的雙鉗制微電子機械梁，我們可在室溫下有效地感知太赫茲輻射，”該論文通訊作者Kazuhiko Hirakawa說(shuō)。 “這種結構特別有效，因為它可以非?？焖俚貦z測到太赫茲輻射，通常比其他傳統室溫熱太赫茲傳感器快100倍?！?/p>
與現有檢測太赫茲輻射的替代方案相比，這種新方法具備一系列優(yōu)點(diǎn)。它可以在室溫下工作而無(wú)需冷卻，因此適用于多種實(shí)際應用。同時(shí)，它也非常敏感，能夠探測到僅引起百萬(wàn)分之一度溫度變化的太赫茲輻射。
“該系統的另一個(gè)優(yōu)勢是可以使用制造半導體器件的標準方法制備，這將使其可能用于批量生產(chǎn)的基于太赫茲傳感器和相機，”該論文主要作者Ya Zhang表示。 “希望我們的工作能夠引發(fā)大眾對該領(lǐng)域的興趣，并進(jìn)一步創(chuàng )新?！?/p>
