新型太赫兹器件实现探测器与光谱仪二合一：kaiyun官网中国

据俄罗斯莫斯科物理技术学院（MIPT）官网近日报导，来自俄罗斯、英国、日本、意大利的科学家团队，研发出有了一种基于石墨烯的太赫兹探测器。新型器件既可当作灵敏的探测器，也可作为工作频率在太赫兹范围的光谱仪用于，可用作医疗研究与宇宙探寻。

太赫兹波是介于微波和红外线之间的电磁波，具备穿透性强劲、安全性低、定向性好等优势，未来将会用作医疗、宇宙探寻等领域。但现有太赫兹探测器不存在效率低落的问题，主要是因为太赫兹波与检测元件（晶体管）之间尺寸不给定。晶体管仅有百万分之一米，而太赫兹电磁辐射的波长是其100倍，造成太赫兹波从探测器身边丢下。

1996年，科学家明确提出了一个解决办法：将入射波能量传输到与检测器大小非常的体积内。为此，探测器材料必须反对特种“灵活波”——所谓的等离激元。

从理论上来说，在波的谐振下，这种探测器的效率不会获得更进一步提高。但构建这种探测器比预期更加无以。原因在于：在大多数半导体材料中，由于电子与杂质的撞击，等离激元会较慢波动。

石墨烯被指出可解决问题，但其还过于洁净。在近期研究中，科学家解决问题了这个问题。他们生产了一个光电探测器，由PCB在氮化硼晶体之间的双层石墨烯构成，并与太赫兹天线再次发生耦合。在这个“三明治”结构中，杂质被赶出石墨烯薄片之外，使等离激元更加权利地传播。

被金属铅束缚寄居的石墨烯片构成了一种等离激元谐振器，而石墨烯的双层结构使波速可在一个长范围内回声。新型器件实质上也是尺寸仅有为几微米的太赫兹光谱仪，可通过电压回声掌控谐振频率。此外，它还可用作基础研究：在有所不同频率与电子密度下测量探测器中的电流，展示出了等离激元的特性。

论文年出版者之一、莫斯科物理技术学院光电二维材料实验室负责人多米特瑞·斯凡特斯弗回应：“所有这些器件之前都有，但我们将某种程度的功能包到了十多立方微米的体积中。

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