上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
飞秒激光驱动的太赫兹 (terahertz, THz) 光电导天线是THz时域谱系统中常用的THz源，受全向辐射模式的影响，该光电导天线的天线主瓣小，方向性差。对波束的有效操控将有助于提高光电导天线的发射效率。以低温生长的砷化镓 (LT-GaAs) 作为天线基底材料，通过电磁仿真软件CST对蝶形天线辐射THz波的电磁分布特性进行仿真，研究了介质透镜对蝶形天线辐射出的THz波的操控。通过对透镜扩展厚度的理论与数值分析，得出一定频率下的最佳透镜扩展厚度值。仿真结果表明：随着频率的提高，蝶形天线在加载更小扩展厚度的硅透镜时可获得更好的方向性。
蝶形天线 介质透镜 波束操控 方向性 butterfly antenna dielectric lens beam manipulation directivity
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
基于石墨烯材料的半浮栅场效应晶体管因其非易失性的存储特性而被广泛研究。通过定点转移工艺制备了一种以少层石墨烯为沟道，六方氮化硼作为隧穿势垒层，石墨烯作为半浮栅电荷俘获层的石墨烯场效应晶体管。由于其独特的半浮栅结构，器件的转移特性曲线出现双狄拉克点。对器件转移特性曲线双狄拉克点现象进行了系统理论分析。另外，得到石墨烯浮栅器件的稳定保留特性，在200 s内，器件存储擦除电流差可以维持在20 μA左右。所提出的研究有助于实现基于半浮栅结构的二维材料多功能光电子器件。
石墨烯 半浮栅 场效应晶体管 存储器 graphene semi-floating gate field-effect device memory
上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093；上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
利用石墨烯的电导率可以通过电压调节的特性，研究了一种基于单层石墨烯的太赫兹调制器。为了提高太赫兹?石墨烯相互作用强度，调制器采用一种石墨烯?金属复合结构。全波电磁数值仿真结果表明，在反射工作模式下，该器件在3.5 THz的调制深度大于90%。采用平面半导体工艺，实现了调制器原型器件，并对其反射谱进行了测试，实验数据与仿真结果相符，这为以后实现高质量的太赫兹调制器奠定了基础。
太赫兹波 石墨烯 调制器 terahertz graphene modulator
1 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
2 上海理工大学太赫兹技术创新研究院，上海 200093
提出了一种返波管频率稳定性快速检测方法。利用一个抛物面镜对返波管辐射信号进行收集和准直，然后将探测器放置在准直平行光束的后方进行检测，并使所测信号经示波器显示和读出。根据法布里-珀罗干涉原理估测返波管的单频频率输出稳定性。本文方法对于提高基于返波管的频域高分辨率太赫兹波谱系统的性能具有重要的应用价值。
返波管 频率稳定性 法布里-珀罗干涉 back wave oscillator frequency stability Fabry-Perot interference
1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
设计了一种太赫兹量子阱光电探测器(THz-QWP),并利用该器件研究了多体效应。通过表征和分析器件的光电流谱,发现多体效应改变了器件的峰值响应频率,并且引起了双响应峰现象,从而验证了多体效应能加深有效势阱深度并增大基带与第一激发能级态之间的间距。因此,在THz-QWP的结构设计中,考虑多体效应具有重要意义。
探测器 太赫兹 量子阱 多体效应 光电探测器 光学学报
2017, 37(10): 1004001
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
2 上海理工大学, 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
3 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
高宝线是一种涂覆介质的单金属传输线,主要应用于高频电磁波的传输与传感领域。结合超材料技术制作出的平面高宝线能够在微波与太赫兹波频段高效激发伪表面等离子体激元,具有高效传输与高灵敏传感特性。介绍了近些年来国内外高宝线的研究进展,综合概述其主要结构的设计方法,分析其测试与仿真结果,并且简要介绍了高宝线的未来发展趋势以及潜在应用。
高宝线 传感器件 传输效率 表面等离子体激元 Goubau line sensor transmission efficiency spoof surface polaritons
中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
太赫兹量子阱探测器(THz QWP)是一种工作于太赫兹频段的光子型探测器。本文回顾了THz QWP 近几年在以下方面取得的主要进展：1) 通过考虑多体效应，解决了THz QWP 峰值响应频率精确设计及多量子阱能带结构的优化；采用自洽发射-俘获模型，研究了THz QWP 电子输运问题。2) 提出三种基于金属光栅的THz QWP 光耦合器，这些耦合器能有效改变入射光场的极化方向，使之符合量子阱子带跃迁选择定则，并使光场在多量子阱吸收区局域增强，提高耦合效率，从而提高THz QWP 的探测灵敏度。3) 在THz QWP 中，发现纵光学(LO)声子频率处反常光响应峰，采用LO 声子辅助光场局域增强模型解释了这一反常响应峰的起源。
探测器 太赫兹 量子阱 金属光栅 激光与光电子学进展
2015, 52(9): 092302
中国科学院 上海微系统与信息技术研究所, 太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
采用气源分子束外延(GSMBE)生长了低温InGaAs材料，研究了生长温度及As压对InGaAs材料性质的影响，得到优化的生长条件为：生长温度为300 ℃、As压为77.3 kPa。通过Be掺杂，并采用In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As多量子阱结构，将材料的方块电阻提高到1.632×106 Ω/Sq，载流子数密度降低至1.058×1014 cm-3。X射线衍射结果表明：InGaAs多量子阱材料具有较高的晶体质量。这种Be掺杂InGaAs多量子阱材料缺陷密度大且电阻率高，是制作太赫兹光电导天线较理想的基质材料。
低温InGaAs 多量子阱 分子束外延 low-temperature InGaAs InGaAs/InAlAs InGaAs/InAlAs multiple quantum wells molecular beam epitaxy
中国科学院上海技术物理研究所,红外物理国家重点实验室,上海,200083
利用基于第一性原理的FLAPW方法计算了CdTe和HgTe的能带结构和态密度.引进并利用快速搜索法计算了体系平衡时的晶格常数,相对于传统方法,更快速地得到了准确的平衡态的晶格常数.本文在计算得到与实验结果符合很好的能带结构和态密度的同时,对比分析了基于LSDA和GGA计算所得的结果.
能带结构 态密度 快速搜索法 FLAPW FLAPW band structure DOS brent method
