肖特基二极管太赫兹探测器,基于肖特基结原理制造的二极管实现太赫兹波探测。
太赫兹(THz)波具有独特的光电特性,可以广泛应用在通信、生物学、医学、无损检测、安全检查、环境监测、国防等领域,2023年全球市场规模达到6.7亿美元,太赫兹探测器是实现这些应用的核心基础器件,成为研究重心。肖特基二极管,以金属、半导体接触的形成势垒(肖特基结)为基础制造而成,具有可室温使用、开关速度快、噪声低、功耗低、可靠性高等特点,是太赫兹探测器的重要技术方案之一。
太赫兹波工作频段在毫米波与红外光之间,具有特殊性,太赫兹探测器需要具备高灵敏度特性。肖特基二极管太赫兹探测器的灵敏度有限,由于可工作在室温条件下且性价比高,仍有市场空间。但随着下游应用要求不断提高,肖特基二极管太赫兹探测器也需向高灵敏度方向发展。现阶段肖特基二极管的性能正在不断优化,肖特基势垒结构由丝触式向平面式转变,使得肖特基二极管太赫兹探测器的灵敏度提升。
新思界
行业分析人士表示,我国于2012年已经开发出可以应用在太赫兹频段的肖特基二极管,中国科学院微电子研究所微波器件与集成电路研究室(四室)研制出截止频率达到3.37THz的太赫兹肖特基二极管和应用于太赫兹频段的石英电路,性能与国际同类产品相当,为我国肖特基二极管太赫兹探测器技术发展奠定了基础。
欧洲在肖特基二极管太赫兹探测器技术领域处于领先地位。木星冰月探测器JUICE由欧洲空间局开发,于2023年4月成功发射,目的是研究木星的卫星是否含有液态水体,SWI是JUICE的核心仪器之一,功能是在太赫兹频段探测分析木星和木卫三的平流层、对流层、温度变化、物质组成、表面状态等,是当前太赫兹宇航技术(基于肖特基二极管)的巅峰。