石墨烯和太赫茲“撞”出“火花”——科學(xué)家開(kāi)啟太赫茲立體成像世界的大門(mén)
石墨烯和太赫茲,一個(gè)是面向未來(lái)的新材料,一個(gè)是面向未來(lái)的新技術(shù),兩者貌似不搭茬。不過(guò),最近它們“碰撞”在一起,產(chǎn)生了絢麗的“火花”。 記者13日從中國(guó)電子科技集團(tuán)公司獲悉,科研人員成功將石墨烯太赫茲探測(cè)器的工作頻率提高至650GHz,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)石墨烯外差混頻探測(cè),開(kāi)啟了太赫茲立體成像世界的大門(mén)。 作為電磁波家族中最神秘的存在,太赫茲波被譽(yù)為改變未來(lái)世界的十大技術(shù)之一。這種頻率介于0.1THz到10THz之間的電磁波,具有較低光子能量,較高穿透能力,在安檢成像、雷達(dá)、通信、天文、大氣觀測(cè)和生物醫(yī)學(xué)等眾多技術(shù)領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景。然而要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的廣泛應(yīng)用,必須運(yùn)用新材料、研發(fā)新技術(shù)予以突破。 為此,中國(guó)電科13所專(zhuān)用集成電路國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與中科院蘇州納米所、納米器件與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展深度合作,運(yùn)用石墨烯材料,成功研制了可在室溫環(huán)境下工作的低阻抗高靈敏度石墨烯太赫茲探測(cè)器,其工作頻率和靈敏度均達(dá)到了同類(lèi)探測(cè)器中的最高水平。 此次合作中,13所團(tuán)隊(duì)主要任務(wù)是提高石墨烯材料的遷移率,縮小器件的柵長(zhǎng),提升探測(cè)器的探測(cè)頻率和靈敏度。該所技術(shù)專(zhuān)家蔚翠博士介紹,制作石墨烯材料過(guò)程中,研究人員采取了“熱解法”,將碳化硅晶體加熱到1600攝氏度,蒸發(fā)掉表面的硅原子,通過(guò)重新排布剩下的碳原子來(lái)獲取。這種方法獲得的晶圓級(jí)石墨烯不但均勻性更好,層數(shù)、電學(xué)性能都更有保障,未來(lái)產(chǎn)業(yè)化能力更強(qiáng)。 |




