[发明专利]太赫兹波探测器

摘要

本发明公开了一种太赫兹波探测器，以氮化镓高电子迁移率晶体管为基本结构，包括晶体管部分、源漏接触测试电极及引线部分、太赫兹波耦合天线部分，其中所述太赫兹波耦合天线部分为耦合特定频率的天线，同时作为接触电极与所述晶体管部分的纳米结构栅极相连接；所述太赫兹波耦合天线部分位于所述晶体管部分的源极和漏极两侧，分别从两瓣天线之间引出源极和漏极的接触电极；所述晶体管部分的纳米结构栅极仅与所述太赫兹波耦合天线双狭缝开口的一侧相连接，所述晶体管部分的源极和漏极相对于太赫兹波耦合天线是非对称的。本发明通过使探测器天线的金属电极对入射太赫兹波的阻抗与晶体管栅极输入阻抗相匹配，实现对太赫兹波的高效、高灵敏度探测。

主权项

一种太赫兹波探测器，以氮化镓高电子迁移率晶体管为基本结构，包括晶体管部分、源漏接触测试电极及引线部分、以及太赫兹波耦合天线部分，其中：所述太赫兹波耦合天线部分为耦合特定频率的天线，同时作为接触电极与所述晶体管部分的纳米结构栅极相连接；所述太赫兹波耦合天线部分位于所述晶体管部分的源极和漏极两侧，分别从两瓣天线之间引出源极和漏极的接触电极；太赫兹波耦合天线部分包括左右对称的两瓣，分别位于有源区台面两侧，左右对称的这两瓣均与晶体管部分的纳米结构栅极相连接，同时作为纳米结构栅极的接触测试电极；所述晶体管部分的纳米结构栅极仅与所述太赫兹波耦合天线的一侧相连接，所述晶体管部分的源极和漏极相对于纳米结构栅极是非对称的；所述晶体管部分位于对AlGaN/GaN异质结进行干法刻蚀后形成的有源区台面之上，由源极、漏极、纳米结构栅极以及AlGaN/GaN异质结界面处二维电子气沟道构成；所述AlGaN/GaN异质结包括AlGaN势垒层及GaN层，且GaN层位于AlGaN势垒层之下；源极和漏极分别从有源区台面之上嵌入有源区台面并穿过AlGaN/GaN异质结界面处的二维电子气沟道，源极或漏极与AlGaN层之间均是欧姆接触；纳米结构栅极形成于有源区台面之上且位于源极与漏极之间，该纳米结构栅极与AlGaN层是肖特基接触，用于对源极与漏极间沟道内二维电子气进行调制；所述太赫兹波耦合天线部分整体成正方形，每一瓣均被挖掉一个矩形窗口，形成开槽天线结构，开槽位于靠近晶体管部分一侧，并在靠近纳米结构栅极处形成开口；所述开口的上端与纳米结构栅极相连，使得与耦合天线相连接的纳米结构栅极相对于源极和漏极不对称，以实现对太赫兹波的探测。