近日

，中國科學院微電子研究所微波器件與集成電路研究室（四室）太赫茲器件研究組研製出截止頻率達到3.37THz的太赫茲肖特基二極管和應用於太赫茲頻段的石英電路。該器件作為太赫茲倍頻器核心元件
，經中電集團41所驗證，性能與國際同類產品相當。

太赫茲波指的是頻率在0.1THz~10.0THz範圍的電磁波。它具有很多優異的性質
，被美國評為“改變未來世界的十大技術”之一。太赫茲波譜學、太赫茲成像和太赫茲通信是當前研究的三大方向。在安全檢查、無損探測、天體物理
、生物、醫學、大氣物理、環境生態以及軍事科學等諸多科學領域有著重要的應用。具有極高截止頻率的肖特基二極管能夠在室溫下實現太赫茲波的混頻、探測和倍頻
，是太赫茲核心技術之一；此外，在低損耗的襯底上實現太赫茲電路是太赫茲技術得以實現的基礎。

yousishizhurenjinzhiyanjiuyuanlingdaodetaiheziqijianyudianluyanjiuzuzhenduitaihezidianludeguanjianjishukaizhanyanjiu，duiqijianwaiyancailiaoshengchangdejinxingleshejiyuyouhua
，tupoledidianzuoumujiechuhejin
、肖xiao特te基ji微wei孔kong刻ke蝕shi和he空kong氣qi橋qiao腐fu蝕shi技ji術shu等deng關guan鍵jian製zhi作zuo工gong藝yi，有you效xiao地di降jiang低di了le器qi件jian的de串chuan聯lian電dian阻zu和he寄ji生sheng電dian容rong
，實shi現xian了le可ke在zai太tai赫he茲zi頻pin段duan應ying用yong的de肖xiao特te基ji二er極ji管guan，並bing開kai發fa了le多duo種zhong肖xiao特te基ji二er極ji管guan的de集ji成cheng方fang式shi（見圖1），太赫茲肖特基二極管（見圖2）器件的最高截止頻率達到3.37THz，可廣泛應用於太赫茲波的檢測、倍頻和混頻。

為wei了le解jie決jue太tai赫he茲zi頻pin段duan下xia外wai圍wei電dian路lu損sun耗hao高gao的de問wen題ti
，研yan究jiu人ren員yuan開kai發fa出chu器qi件jian與yu電dian路lu襯chen底di背bei麵mian減jian薄bo技ji術shu，並bing采cai用yong低di介jie電dian常chang數shu石shi英ying材cai料liao實shi現xian了le太tai赫he茲zi電dian路lu，研yan製zhi出chu厚hou度du小xiao於yu50um
，可應用於太赫茲頻段核心電路（見圖3）
，極大地減小了在太赫茲頻段的損耗
，提高了電路模塊的效率。

課題組與中電集團第41研究所聯合開展了太赫茲倍頻器的驗證工作
，采用自主研製的太赫茲肖特基二極管器件實現了倍頻器在太赫茲頻段的工作，在 170~220 GHz的倍頻效率為3.6%，220~325 GHz的倍頻效率達到1.0%（見圖4），可實現寬頻帶倍頻，其輸出功率和倍頻效率與國外VDI同類產品相當
，該倍頻器可用於構建寬頻帶太赫茲源，在太赫茲成像、太赫茲通信和衛星遙感方麵有著廣闊的應用前景。對於太赫茲係統的核心器件（主要是肖特基二極管）的國產化具有重要意義，為國內的太赫茲技術的發展提供良好的器件和工藝支撐。