一种收发一体的太赫兹天线及其制造方法和太赫兹测量系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种收发一体的太赫兹天线，该太赫兹天线包括太赫兹辐射材料和环形分布的多极天线；所述多极天线由多块金属电极组成，该多块金属电极形成环形对称分布结构，其中该多块金属电极的数量大于等于3；所述环形分布的多极天线位于所述太赫兹辐射材料的上表面，并平行于太赫兹辐射材料表面分布，该多块金属电极环绕形成中心间隙区；所述太赫兹辐射材料上形成光照区，该光照区位于该中心间隙区。本发明还涉及该太赫兹天线的制造方法和太赫兹测量系统。本发明提出的天线能够同时实现太赫兹辐射的收发。
【专利说明】
一种收发一体的太赫兹天线及其制造方法和太赫兹测量系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种太赫兹(THz)频率范围的测量系统，具体涉及一种收发一体的太赫兹天线及其制造方法和太赫兹测量系统。
【背景技术】
[0002]近年来，人们对太赫兹(Terahertz ,ITHz = 112Hz)的基础研究与实际应用做了很多工作。太赫兹的挑战性在于:对高速电子器件而言，0.3THz基本上是其带宽上限;对光学器件而言，光波频率小于1THz(或波长长于30微米)的光源在实际中也很难使用。这就是人们所说的“太赫兹间隙”:光子学和电子学在它们的技术极限处(太赫兹波段)的衔接并不好。而这一波段却在很多领域都有很重要的应用，如药物工业中的监控与光谱分析，医疗成像，材料的光谱分析及其传感探测技术，公共安全，以及超高速的电子路线与通讯。当前，随着新材料和新技术的发展，特别是随着超快技术和半导体量子器件的发展，太赫兹技术得以迅速发展，在全世界范围内涌现了太赫兹研究的热潮。
[0003]对于太赫兹探测系统而言，需要同时具有太赫兹发射源和太赫兹探测器，因此，太赫兹波的发射和探测技术是其关键技术。当前，太赫兹天线被认为能发射和探测太赫兹波的一种有效方法。通常的太赫兹天线在工作时或者作为发射天线，或者作为接收天线，未有收发合置于一体的。这种收发分置的设计会增加系统的体积，并且会在一定程度上影响其实用性。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种收发一体的太赫兹天线及其制造方法和太赫兹测量系统，该天线可以紧凑、尚效的实现太赫兹福射的收发。
[0005]本发明提出的一种收发一体的太赫兹天线，该太赫兹天线包括太赫兹辐射材料和环形分布的多极天线；
[0006]所述多极天线由多块金属电极组成，该多块金属电极形成环形对称分布结构，其中该多块金属电极的数量大于等于3;
[0007]所述环形分布的多极天线位于所述太赫兹辐射材料的上表面，并平行于太赫兹辐射材料表面分布，该多块金属电极环绕形成中心间隙区；
[0008]所述太赫兹辐射材料上形成光照区，该光照区位于该中心间隙区。
[0009]进一步地，所述的多极天线可以组成天线阵列结构，该天线阵列结构中的各个天线可以是结构一致或结构不一致的多极天线结构，或者该天线阵列结构也可以是多种天线阵列结构的组合。
[0010]进一步地，所述多块金属电极均为T型形状，其横向部和纵向部均呈长方形，横向部和纵向部为一体结构；
[0011]或者，所述多块金属电极均为类似T型形状，其横向部呈长方形，纵向部呈倒梯形，横向部和纵向部为一体结构；
[0012]或者，该金属电极为倒三角形。
[0013]本发明还提出一种如前任一项所述的太赫兹天线的制造方法，该方法包括:
[0014]在半绝缘GaAs衬底上生长GaAs材料层；
[0015]然后用电子束蒸发工艺淀积Ni/Ge/Au合金或者Ti/Pt/Au电极，形成环形分布的多极天线，经退火处理与GaAs材料层形成欧姆接触；
[0016]最后在中心间隙区生长具有增透和绝缘保护作用的Si02/Si3N4绝缘薄膜；
[0017]或者，该方法包括:
[0018]在本征InP衬底上生长InGaAs:Be/InAlAs多量子阱层材料层；
[0019]然后用电子束蒸发工艺淀积Ni/Ge/Au合金或者Ti/Pt/Au电极，形成环形分布的多极天线，经退火处理与InGaAs:Be/InAlAs多量子讲层材料层形成欧姆接触；
[0020]最后在中心间隙区生长具有增透和绝缘保护作用的Si02/Si3N4绝缘薄膜。
[0021]本发明还提出一种太赫兹测量系统，该系统包括信号输出电路、偏置电压电路、激光源、如前任一项所述的太赫兹天线和太赫兹光学系统，其中太赫兹天线至少有两个电极接偏置电压电路的两极，至少有两个电极接信号输出电路的两极，其中偏置电压电路和信号输出电路的地端共用或不共用；
[0022]激光源发射的激光聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并激发太赫兹辐射;该太赫兹辐射经由太赫兹光学系统之后照在样品上；
[0023]样品反射的太赫兹辐射，经由太赫兹光学系统收集后，聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并将太赫兹信号转变为电信号;该电信号由信号输出电路进行信号处理。
[0024]进一步地，偏置电压可以是直流电压、方波电压或者正弦电压；当偏置电压为直流电压时，该系统还包括斩波器，该斩波器可设置在激光源和太赫兹天线之间的光路中，也可设置在太赫兹天线和样品之间的光路中。
[0025]进一步地，太赫兹光学系统包括抛物反射镜。
[0026]进一步地，该激光源为差频激光源或者飞秒激光器。
[0027]更进一步地，当激光源为差频激光源时，差频激光源发射的差频激光经合束器合束后聚焦在太赫兹天线的中心间隙区。
[0028]进一步地，当激光源为飞秒激光器时，飞秒激光源发射的飞秒激光经分束镜分束后，其中一束光通过光学延迟线，与另一束光经合束镜合束聚焦在太赫兹天线的中心间隙区；
[0029]或者，当激光源为飞秒激光器时，飞秒激光源发射的飞秒激光经分束镜分束后，其中一束光通过光学延迟线，另一束光经斩波器进行斩波，之后这两束光经合束镜合束聚焦在太赫兹天线的中心间隙区；
[0030]或者，当激光源为飞秒激光器时，飞秒激光源发射的飞秒激光经斩波器和光学延迟线后聚焦在太赫兹天线的中心间隙区。
[0031]本发明的有益效果:本发明提出的太赫兹天线利用太赫兹辐射材料的非线性光学效应，如光导天线机制、半导体表面效应、光致丹倍(Dember)效应、光整流效应以及非线性差频机制等，结合环形对称分布的多极天线结构，能够实现太赫兹辐射的一体化收发，并可以应用于脉冲和连续两种辐射方式的太赫兹光谱测量系统。另外，还可以单独作为发射天线或者是接收天线来使用，在应用上具有较大的灵活性。
【附图说明】
[0032]图1(a)是本发明的第一种多级天线示意图。
[0033]图1(b)是本发明的第二种多级天线示意图。
[0034]图1(c)是本发明的第三种多级天线示意图。
[0035]图1(d)是本发明的第四种多级天线示意图。
[0036]图1(e)是本发明的第五种多级天线示意图。
[0037]图2是本发明的多级天线阵列结构示意图。
[0038]图3是本发明的太赫兹天线的结构示意图。
[0039]图4是本发明的对于连续波的太赫兹测量系统的示意图。
[0040]图5是本发明的第一种对于脉冲的太赫兹测量系统的示意图。
[0041]图6是本发明的第二种对于脉冲的太赫兹测量系统的示意图。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。
[0043]本发明提供一种收发一体的太赫兹天线，该天线包括太赫兹辐射材料和环形分布的多极天线。
[0044]所述多极天线由多块金属电极组成，该多块金属电极形成环形对称分布结构，其中该多块金属电极的数量大于等于3。当金属电极的数量为3时，其中一金属电极作为探测和发射的共地端；当金属电极的数量大于3时，可以选择一金属电极作为探测和发射的共地端，也可以是探测电极中或者发射电极中存在共地端，也可以无共地端。所述的多极天线可以组成天线阵列结构，该天线阵列结构中的各个天线可以是结构一致或结构不一致的多极天线结构，或者该天线阵列结构也可以是多种天线阵列结构的组合。
[0045]图1(a)和图1(b)给出了四块形状和大小一致的同种金属电极构成天线的示例，各电极环形对称分布形成互补天线结构，其中图1 (a)中金属电极1001、金属电极1003相对设置，金属电极1002、金属电极1004相对设置，金属电极1001、1002、1003、1004均为T型形状，其横向部和纵向部均呈长方形，横向部的长度L大于纵向部的高度W，横向部的高度H大于纵向部的电极宽带T，横向部和纵向部的厚度相等，横向部和纵向部为一体结构；
[0046]图1(b)中金属电极2001?2004的横向部呈长方形，纵向部呈倒梯形，横向部和纵向部为一体结构。
[0047]图1(c)给出了八块形状和大小一致的同种金属电极构成天线的示例，该金属电极1005?1012呈环形对称分布，且均为T型形状，其横向部和纵向部均呈长方形，横向部的长度L小于纵向部的高度W，横向部的高度H大于纵向部的电极宽带T，横向部和纵向部的厚度相等，横向部和纵向部为一体结构。
[0048]图1(d)给出了十二块形状和大小一致的同种金属电极构成天线的示例，该金属电极2005?2016呈环形对称分布，且各金属电极均为倒三角形。
[0049]图1(e)给出了三块形状和大小一致的同种金属电极构成天线的示例，金属电极2030?2032的横向部呈长方形，纵向部呈倒梯形，横向部和纵向部为一体结构。
[0050]根据图l(a)、l(b)、l(c)、l(d)和1(e)所示的结构可知，当金属电极的数量增加时，为了使各金属电极可以加载合适的电压，金属电极环绕形成中心间隙区将增大。在此情况下，为了使太赫兹辐射的探测和发射达到适用的效果，需要适当提高激光的辐照功率。上述各结构的尺寸参数的设定中，需要容抗和阻抗的匹配。例如，在利用GaAs材料进行双光差频产生太赫兹的天线设计中，容抗要尽可能的小，辐射阻抗要尽可能的大，以提高辐射的收发效率。
[0051]图2给出了由图1(d)所示的多极天线构成天线阵列结构的示例，其中该阵列为M*N结构，M和N均为正整数，M可以与N相等，也可以与N不相等。本领域技术人员知晓该阵列也可以采用圆形对称分布，或者其他分布结构。
[0052]所述环形分布的多极天线位于所述太赫兹辐射材料的上表面，并平行于太赫兹辐射材料表面分布。该多块金属电极环绕形成中心间隙区；其中，相邻的金属电极的间距要尽可能大，相对的金属电极的间距要尽可能小，这样可以提高加载电压，以增大太赫兹的辐射效率。
[0053]所述太赫兹辐射材料是产生太赫兹电磁辐射和探测太赫兹辐射的关键部件。太赫兹辐射材料可以为光电导体、电光晶体、半导体材料或者超导材料。对于性能良好的光电导体而言，具有皮秒至飞秒量级的载流子寿命、高的载流子迀移率和介质耐击穿强度。该半导体材料可以是S1、GaAs、InP等半导体材料。
[0054]所述太赫兹辐射材料上形成光照区，该光照区位于该中心间隙区。
[0055]实施例1:
[0056]所述太赫兹天线如图3所示，在450μπι厚半绝缘GaAs衬底3001上，生长具有大暗电阻、高载流子迀移率、载流子寿命在f s量级的低温GaAs材料层3002，低温GaAs材料层3002的材料生长温度为250°C，退火温度为500°C，退火时间为10分钟，厚度为1μπι-2μπι;然后用电子束蒸发工艺淀积厚度为500nm的Ni/Ge/Au合金或者Ti/Pt/Au电极3003，电极3003的形状同图1(a)、图1(b)、图1 (C)、图1(d)和图1(e)所示，具有三个、四个、八个、十二个相同电极的天线结构，经退火处理与低温GaAs材料层3002形成欧姆接触;最后在电极的中心间隙区生长具有增透和绝缘保护作用的Si02/Si3N4绝缘薄膜3004。
[0057]对于图1(&)的结构，1=45(^111，!1 = 5(^111丄=80(^111，相对的两个电极1001和1003的极间距D = 8μηι、I OymS 15μηι，电极宽 T = 2μηι。
[0058]对于图1(b)的结构，H=50ym，L = 600ym，长边Τ1=414.21μπι，相对的两个电极2001和2003的极间距0=1(^111或154111。不同0对应的电极宽了2分别为了2 = 0\七822.5°4111，￥ =500umo
[0059]对于图1((；)的结构，1=45(^111，!1 = 5(^111丄=30(^111，相对的两个电极1007和1011的极间距D = I Oym或15μηι，电极宽T = 2m。
[0060]对于图1 (d)的结构，相对的两个相对电极2005和2011的极间距D = 1ym或15μπι。相邻电极间的夹角为30°，L=100ym，W=500umo
[0061]对于图1(6)的结构，!1= 5(^111儿=60(^111，长边1'1=414.214111，电极2030、2031和203 2到中心间隙区的中心点的极间距D = 5μπι或7.5μπι。不同D对应的电极宽分别为Τ2 = 2D Xtg22.5° μπι，W=500um。
[0062]实施例2:
[0063]所述太赫兹天线如图3所示，在本征InP衬底3001上，生长具有大暗电阻，高载流子迀移率的InGaAs:Be/InAlAs多量子阱层材料层3002，约100个周期，InAlAs层的厚度为7-9nm，InGaAs: Be层的厚度为8_14nm之间，总厚度为1μηι-2μηι;然后用电子束蒸发工艺淀积厚度为500nm的Ni/Ge/Au合金或者Ti/Pt/Au电极3003，电极3003的形状同图1 (a)、图1 (b)、图1(C)、图1(d)和图1(e)所示，具有三个、四个、八个、十二个相同电极的天线结构，经退火处理与材料层3002形成欧姆接触；最后在电极的间隙区生长具有增透和绝缘保护作用的S12/Si3N4绝缘薄膜3004。
[0064]对于图1(&)的结构，胃=45(^111，!1 = 5(^111丄=80(^111，相对的两个电极1001和1003的极间距D = 8μηι、I OymS 15μηι，电极宽 T = 2μηι。
[0065]对于图1(b)的结构，H=50ym，L = 600ym，长边Τ1=414.21μπι，相对的两个电极2001和2003的极间距0 = 1(^111或154111。不同0对应的电极宽分别为了2 = 0\七822.5°4111，1=50011111。
[0066]对于图1((；)的结构，1=45(^111，!1 = 5(^111丄=30(^111，相对的两个电极1007和1011的极间距D = I Oym或15μηι，电极宽T = 2m。
[0067]对于图1 (d)的结构，相对的两个相对电极2005和2011的极间距D = 1ymS 15μπι。相邻电极间的夹角为30°，L=100ym，W=500umo
[0068]对于图1(6)的结构，!1= 5(^111儿=60(^111，长边1'1=414.214111，电极2030、2031和203 2到中心间隙区的中心点的极间距D = 5μπι或7.5μπι。不同D对应的电极宽分别为Τ2 = 2D Xtg22.5° μπι，W=500um。
[0069]实施例3:
[0070]对于实施案例I和2中所涉及的天线结构可以是天线阵列结构，其中单个天线2020可以是任何一种多极天线结构，天线结构可以一致也可以不一致。如图2所示，每个单个天线2020结构一致。
[0071]利用所述的环形分布多极太赫兹天线结构，可以搭建脉冲和连续两种不同辐射方式的太赫兹光谱测量系统。该测量系统最主要的特点是，通过一个环形分布多极天线就可以同时实现对太赫兹福射信号发射和接收。
[0072]实施例4:
[0073]对于连续波测量系统由而言，系统包括信号输出电路4001、偏置电压电路4002、差频激光源4003、太赫兹天线4004、太赫兹光学系统以及合束器4008，其中差频激光源4003可以包括激光器I和激光器2，激光器I和激光器2发出的激光具有设定的频差;太赫兹天线至少有两个电极接偏置电压电路的两极，至少有两个电极接信号输出电路的两极;太赫兹光学系统包括抛物反射镜4005或其他太赫兹光学元件，如图4所示。
[0074]差频激光源4003发射的差频激光经合束器4008合束后聚焦在太赫兹天线4004的中心间隙区，并激发太赫兹辐射;该太赫兹辐射经由太赫兹光学系统之后照在样品4006上。样品反射的太赫兹辐射，同样经由太赫兹光学系统收集后，聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并将太赫兹信号转变为电信号;该电信号由信号输出电路4001进行信号处理后，再进行锁相放大处理。偏置电压可以是直流电压、方波电压或者正弦电压。当偏置电压为直流电压时，在太赫兹天线和样品之间需要用斩波器4007进行斩波。当偏置电压为正弦或方波电压时，在太赫兹天线和样品之间不需要用斩波器进行斩波。
[0075]该系统中太赫兹天线为图1(a)所示的天线结构时，金属电极1001和1003分别接偏置电压的两极，金属电极1002和1004分别接信号输出电路的两极；或者，金属电极1001和1003分别接信号输出电路的两极，金属电极1002和1004分别接偏置电压的两极。
[0076]太赫兹天线为图1(b)所示的天线结构时，金属电极2001和2003分别接偏置电压的两极，金属电极2002和2004分别接信号输出电路的两极;或者，金属电极2001和2003分别接信号输出电路的两极，金属电极2002和2004分别接偏置电压的两极。
[0077]太赫兹天线为图1(c)所示的天线结构时，至少有两个相对的金属电极(如金属电极1007和1011)接偏置电压的两极或者接信号输出电路的两极，其余电极可按需接入信号输出电路或者偏置电压电路。
[0078]太赫兹天线为图1(d)所示的天线结构时，至少有两个相对的金属电极(如金属电极2005和2011)接偏置电压的两极或者接信号输出电路的两极，其余电极可按需接入信号输出电路或者偏置电压电路。
[0079]太赫兹天线为图1(e)所示，其中电极2030作为探测和发射的共地端，电极2031接入偏置电压电路，电极3032接入信号输出电路。当金属电极的数量为大于3时，可以选择一电极作为探测和发射的共地端，也可以是探测电极中或者是发射电极中存在共地端，也可以无共地端。
[0080]实施例5:
[0081 ]对于脉冲的太赫兹测量系统，该系统包括信号输出电路5001、偏置电压电路5002、飞秒激光源5003、太赫兹天线5004、太赫兹光学系统、光学延迟线5007、分束器5009以及合束器5010，其中，太赫兹天线至少有两个电极接偏置电压电路5002的两极，至少有两个电极接信号输出电路5001的两极;太赫兹光学系统包括抛物反射镜5005或其他太赫兹光学元件，如图5所示。
[0082]飞秒激光源5003发射的飞秒激光经分束镜5009分束后，其中一束光通过光学延迟线5007，与另一束光经合束镜5010合束聚焦在太赫兹天线5004的中心间隙区，并激发太赫兹脉冲辐射;该太赫兹脉冲辐射经由太赫兹光学系统之后照在样品5006上。样品反射的太赫兹脉冲辐射，同样经由太赫兹光学系统收集后，聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并将太赫兹脉冲信号转变为电信号；该电信号由信号输出电路5001进行信号处理，例如进行锁相放大处理。偏置电压可以是直流电压、方波电压或者正弦电压。当偏置电压为直流电压时，系统需要用斩波器5008进行斩波，其位置可以是图5所示的位置，即位于分束镜5009和合束镜5010之间，或者激光源与太赫兹天线之间的光路中；也可以位于太赫兹天线5004和样品之间的光路中，例如位于太赫兹天线5004和抛物反射镜5005之间的光路中。当偏置电压为方波或正弦电压时，系统不需要用斩波器进行斩波。
[0083]该系统中太赫兹天线为图1(a)所示的天线结构时，金属电极1001和1003分别接偏置电压的两极，金属电极1002和1004分别接信号输出电路的两极；或者，金属电极1001和1003分别接信号输出电路的两极，金属电极1002和1004分别接偏置电压的两极。
[0084]太赫兹天线为图1(b)所示的天线结构时，金属电极2001和2003分别接偏置电压的两极，金属电极2002和2004分别接信号输出电路的两极;或者，金属电极2001和2003分别接信号输出电路的两极，金属电极2002和2004分别接偏置电压的两极。
[0085]太赫兹天线为图1(c)所示的天线结构时，至少有两个相对的金属电极(如金属电极1007和1011)接偏置电压的两极或者接信号输出电路的两极，其余电极可按需接入信号输出电路或者偏置电压电路。
[0086]太赫兹天线为图1(d)所示的天线结构时，至少有两个相对的金属电极(如金属电极2005和2011)接偏置电压的两极或者接信号输出电路的两极，其余电极可按需接入信号输出电路或者偏置电压电路。
[0087]太赫兹天线为图1(e)所示，其中电极2030作为探测和发射的共地端，电极2031接入偏置电压电路，电极3032接入信号输出电路。当金属电极的数量为大于3时，可以选择一电极作为探测和发射的共地端，也可以是探测电极中或者是发射电极中存在共地端，也可以无共地端。
[0088]实施例6:
[0089]对于脉冲的太赫兹测量系统，也可以采用如图6所示的结构。该系统包括信号输出电路6001、偏置电压电路6002、飞秒激光源6003、太赫兹天线6005、太赫兹光学系统以及光学延迟线6004，其中，太赫兹天线至少有两个电极接偏置电压电路6002的两极，至少有两个电极接信号输出电路6001的两极;太赫兹光学系统包括抛物反射镜6006或其他太赫兹光学元件。
[0090]飞秒激光源6003发射的飞秒激光经光学延迟线6004后聚焦在太赫兹天线6005的中心间隙区，并激发太赫兹脉冲辐射;该太赫兹脉冲辐射经由太赫兹光学系统之后照在样品6007上。样品反射的太赫兹脉冲辐射，同样经由太赫兹光学系统收集后，聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并将太赫兹脉冲信号转变为电信号；该电信号由信号输出电路6001进行信号处理，例如进行锁相放大处理。偏置电压可以是直流电压、方波电压或者正弦电压。当偏置电压为直流电压时，系统需要用斩波器6008进行斩波，其位置可以是图6所示的位置，即位于飞秒激光器6003和延迟线6004之间的光路中，也可以位于太赫兹天线和样品之间的光路中，例如位于太赫兹天线6005和抛物反射镜6006之间的光路中。当偏置电压为方波或正弦电压时，系统不需要用斩波器进行斩波。
[0091]其余内容同实施例5，在此不再赘述。
[0092]以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种收发一体的太赫兹天线，其特征在于，该太赫兹天线包括太赫兹辐射材料和环形分布的多极天线； 所述多极天线由多块金属电极组成，该多块金属电极形成环形对称分布结构，其中该多块金属电极的数量大于等于3; 所述环形分布的多极天线位于所述太赫兹辐射材料的上表面，并平行于太赫兹辐射材料表面分布，该多块金属电极环绕形成中心间隙区； 所述太赫兹辐射材料上形成光照区，该光照区位于该中心间隙区。2.根据权利要求1所述的太赫兹天线，其特征在于，所述的多极天线可以组成天线阵列结构，该天线阵列结构中的各个天线可以是结构一致或结构不一致的多极天线结构，或者该天线阵列结构也可以是多种天线阵列结构的组合。3.根据权利要求1所述的太赫兹天线，其特征在于，所述多块金属电极均为T型形状，其横向部和纵向部均呈长方形，横向部和纵向部为一体结构； 或者，所述多块金属电极均为类似T型形状，其横向部呈长方形，纵向部呈倒梯形，横向部和纵向部为一体结构； 或者，该金属电极为倒三角形。4.一种如权利要求1至3中任一项所述的太赫兹天线的制造方法，其特征在于，该方法包括: 在半绝缘GaAs衬底上生长GaAs材料层； 然后用电子束蒸发工艺淀积Ni/Ge/Au合金或者Ti/Pt/Au电极，形成环形分布的多极天线，经退火处理与GaAs材料层形成欧姆接触； 最后在中心间隙区生长具有增透和绝缘保护作用的Si02/Si3N4绝缘薄膜； 或者，该方法包括: 在本征InP衬底上生长InGaAs: Be/InAlAs多量子阱层材料层； 然后用电子束蒸发工艺淀积Ni/Ge/Au合金或者Ti/Pt/Au电极，形成环形分布的多极天线，经退火处理与InGaAs:Be/InAlAs多量子讲层材料层形成欧姆接触； 最后在中心间隙区生长具有增透和绝缘保护作用的Si02/Si3N4绝缘薄膜。5.—种太赫兹测量系统，其特征在于，该系统包括信号输出电路、偏置电压电路、激光源、如权利要求1至3中任一项所述的太赫兹天线和太赫兹光学系统，其中太赫兹天线至少有两个电极接偏置电压电路的两极，至少有两个电极接信号输出电路的两极，其中偏置电压电路和信号输出电路的地端共用或不共用； 激光源发射的激光聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并激发太赫兹辐射;该太赫兹辐射经由太赫兹光学系统之后照在样品上； 样品反射的太赫兹辐射，经由太赫兹光学系统收集后，聚焦在太赫兹天线的中心间隙区，并将太赫兹信号转变为电信号;该电信号由信号输出电路进行信号处理。6.根据权利要求5所述的太赫兹测量系统，其特征在于，偏置电压可以是直流电压、方波电压或者正弦电压；当偏置电压为直流电压时，该系统还包括斩波器，该斩波器可设置在激光源和太赫兹天线之间的光路中，也可设置在太赫兹天线和样品之间的光路中。7.根据权利要求5所述的太赫兹测量系统，其特征在于，太赫兹光学系统包括抛物反射Ho8.根据权利要求5所述的太赫兹测量系统，其特征在于，该激光源为差频激光源或者飞秒激光器。9.根据权利要求8所述的太赫兹测量系统，其特征在于，当激光源为差频激光源时，差频激光源发射的差频激光经合束器合束后聚焦在太赫兹天线的中心间隙区。10.根据权利要求5所述的太赫兹测量系统，其特征在于，当激光源为飞秒激光器时，飞秒激光源发射的飞秒激光经分束镜分束后，其中一束光通过光学延迟线，与另一束光经合束镜合束聚焦在太赫兹天线的中心间隙区； 或者，当激光源为飞秒激光器时，飞秒激光源发射的飞秒激光经分束镜分束后，其中一束光通过光学延迟线，另一束光经斩波器进行斩波，之后这两束光经合束镜合束聚焦在太赫兹天线的中心间隙区； 或者，当激光源为飞秒激光器时，飞秒激光源发射的飞秒激光经斩波器和光学延迟线后聚焦在太赫兹天线的中心间隙区。
【文档编号】H01Q1/36GK106067592SQ201610631091
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】林琦, 林中晞, 苏辉
【申请人】中国科学院福建物质结构研究所