应用于太赫兹探测器的宽带减反结构设计

在太赫兹波段,高阻硅和蓝宝石具有低吸收率、高电阻率和低光谱色散等优良特性,常被用作器件的衬底材料。然而,它们的折射率与空气存在较大差异,导致从空气入射的太赫兹波在界面发生大量反射,从而降低了波的透过率;同时,还可能会引发法布里-珀罗谐振腔效应,进而限制太赫兹探测器的工作带宽和灵敏度。为降低界面反射,文章提出一种太赫兹波段的三层减反射结构,借助Matlab中传输矩阵法和电磁场仿真中有限元法进行仿真,筛选出Mylar/Al_(2)O_(3)/AlN的材料组合。仿真结果表明,在340 GHz的入射波照射下,该结构在275~405 GHz范围内反射率均低于-20 dB,将其应用于太赫兹探测器后,-3 dB带宽提升至50 GHz以上,响应度提高了3.2倍。该结构制备简单、成本低廉,为太赫兹波段的宽带减反提供了一种经济且有效的解决方案。