耦合蝶形天线的石墨烯室温太赫兹探测器

高灵敏度、可室温下工作的太赫兹(THz)探测器是太赫兹在生物技术、量子传输、通信、成像等领域得以应用的关键。本文报道了一种石墨烯太赫兹探测器设计方法,该探测器通过将蝶形天线与石墨烯pn结构建至一个器件中,利用蝶形金属天线将波长为110 mm(2.7 THz)的太赫兹远场光汇聚至约800 nm的石墨烯THz吸收层,同时将这蝶形天线的两极设计为两个独立栅极,将800 nm的吸收层转变为可分离光电子的pn结区,通过增强局域光场增加太赫兹吸收,并同时增强光电子分离效率,将正交极化方向的消光比提升了1到2个数量级,在室温下实现了较低的噪声等效功率(NEP)~1 nW·Hz^(−1/2)。这一设计为太赫兹探测提供了新的技术路径。