[发明专利]一种基于电子自旋的高效太赫兹发射芯片及其制作方法

摘要

本发明属于光电功能器件技术领域，公开了一种基于电子自旋的高效太赫兹发射芯片及其制作方法，利用物理或化学镀膜方法，在衬底基片上相继镀有多层磁性金属薄膜和非磁性金属薄膜，组成复合膜结构；通过复合膜结构的设计，利用逆自旋霍尔效应产生强太赫兹辐射；同时在复合膜结构中设计铁磁钉扎层，以之取代外置磁场，从而减小太赫兹辐射器件的体积。本发明可实现太赫兹发射芯片的制备；通过控制复合膜结构中不同的材料与薄膜厚度，实现太赫兹辐射效率、带宽及偏振态的调控；本太赫兹发射芯片所辐射的电磁波频率范围为0.1THz～10THz，脉冲能量为微焦量级，完全满足太赫兹光谱和太赫兹成像的应用需求。

主权项

1.一种基于电子自旋的高效太赫兹发射芯片，其特征在于，利用逆自旋霍尔效应在设计的有铁磁钉扎层的复合膜结构中产生强太赫兹辐射；所述基于电子自旋的高效太赫兹发射芯片设置有衬底；从衬底往上使用物理与化学镀膜方法依次镀有：反铁磁性钉扎层、经钉扎层、氧化物势垒层、第二金属层、铁磁层、第一金属层、覆盖层；其中，铁磁层、反铁磁钉扎层均具有平面内的磁化方向；第二金属层、铁磁层、第一金属层构成太赫兹波发射的异质结构。