原创 中科院研制出太赫兹肖特基二极管及石英电路

近日，中国科学院微电子研究所微波器件与集成电路研究室太赫兹器件研究组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。该器件作为太赫兹倍频器核心元件，经中电集团41所验证，性能与国际同类产品相当。

据了解，太赫兹波指的是频率在0.1THz至10.0THz范围的电磁波，被美国评为“改变未来世界的十大技术”之一。它在安全检查、无损探测、天体物理、生物以及军事科学等诸多科学领域有着重要的应用。具有极高截止频率的肖特基二极管能够在室温下实现太赫兹波的混频、探测和倍频，是太赫兹核心技术之一。

由微电子所研究员金智领导的研究组针对太赫兹电路的关键技术开展研究，突破多项关键制作工艺，有效地降低了器件的串联电阻和寄生电容，实现了可在太赫兹频段应用的肖特基二极管，其最高截止频率达到3.37THz，可广泛应用于太赫兹波的检测、倍频和混频。

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科普：太赫兹波

　  太赫兹（THz）（1THz＝1012Hz）波通常指的是频率在0 .1THz～10THz （波长在3mm～30μｍ）范围内的电磁辐射。从频率上看，该波段位于毫米波和红外线之间，属于远红外波段；从能量上看，在电子和光子之间。在电磁频谱上，太赫兹波段两侧的红外和微波技术已经非常成熟，但是太赫兹技术基本上还是一个“空白”，究其缘由是因为在此频段上，既不完全适合用光学理论来处理，也不完全适合微波理论来研究，从而也就形成了科学家们通常所说的“太赫兹空隙”。

　  20世纪80年代中期以前，由于缺乏有效的太赫兹产生方法和检测手段，科学家对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限。近十几年来，超快激光技术的迅速发展,为太赫兹脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源，使太赫兹辐射的产生和应用得到了蓬勃发展。

　  太赫兹具有瞬态性、宽带性、相干性、低能性等独特性能，在宽带通信、雷达、电子对抗、电磁武器、天文学、医学成像、无损检测、安全检查等领域产生了深远的影响。由于太赫兹的频率很高，所以其空间分辨率也很高；又由于它的脉冲很短，所以具有很高的时间分辨率。太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时，由于太赫兹能量很小，不会对物质产生破坏作用，所以与X射线相比更具有优势。另外，由于生物大分子的振动和转动频率的共振频率均在太赫兹波段，因此太赫兹在粮食选种等农业和食品加工行业有着良好的应用前景。太赫兹的应用仍在不断的开发研究当中，其广阔的科学前景为世界所公认。