[發明專利]一種吸收帶寬動態連續可調的太赫茲吸波體

有效

• 申請號: 201310477713.2
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103522626A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 胡放榮;鄒濤波;陳濤;熊顯名;張文濤
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B33/00;B32B7/08;G01J1/02;G01J3/02;G01J5/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術領域

本發明涉及太赫茲技術領域，具體涉及一種吸收帶寬動態連續可調的太赫茲吸波體。

背景技術

在太赫茲技術領域，太赫茲吸波體能夠對特定頻率的太赫茲輻射產生超吸收，從而可以提高太赫茲探測器的靈敏度，對促進太赫茲技術推廣應用具有十分重要的意義。現有太赫茲吸波體一旦制作成功，各部分位置就固定不動，因此，只能在特定頻率或特定頻率范圍產生超吸收，吸收帶寬不可動態、連續調節。然而，在太赫茲通信、太赫茲探測以及頻率選擇性太赫茲熱成像領域，往往要求太赫茲吸波體能夠動態、連續調節吸收帶寬。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種吸收帶寬動態連續可調的太赫茲吸波體。該吸波體能夠對太赫茲波的吸收帶寬進行動態、連續調節，從而滿足太赫茲通信、太赫茲探測以及頻率選擇性太赫茲熱成像等領域的需要。

本發明所述的吸收帶寬動態連續可調的太赫茲吸波體，包括至少4個呈矩陣排列的吸波體單元，所述每個吸波體單元呈方體形狀，均主要由硅基底、氮化硅層、電極層和多晶硅圖案層組成，其中：

氮化硅層的上、下表面分別與電極層的下表面和硅基底的上表面相貼，在電極層上設有若干個供錨點通過的孔，多晶硅圖案層通過錨點固定于氮化硅層上，所述的硅基底、氮化硅層、電極層和多晶硅圖案層的中心軸線重合；

所述的多晶硅圖案層包括位于同一水平面上的方形支撐塊、內方形支撐環和外方形支撐環，所述的方形支撐塊、內方形支撐環和外方形支撐環與多晶硅圖案層本身的中心軸線重合，其中內方形支撐環位于方形支撐體的外圍，外方形支撐環位于內方形支撐環的外圍；在內方形支撐環和外方形支撐環之間設置有4根“L”型彈片，這4根“L”型彈片呈首尾相接的方式排列設置于內方形支撐環和外方形支撐環之間，每根“L”型彈片的豎端均與外方形支撐環的內圈固接，其橫端均與內方形支撐環的外圈固接；在方形支撐塊和內方形支撐環的表面上分別設有內方形金屬環和外方形金屬環，所述內方形金屬環和外方形金屬環的中心軸線均與方形支撐塊的中心軸線重合。

本發明所述的太赫茲吸波體，設置在方形支撐塊上的內方形金屬環是固定的，而設置在內方形支撐環上的外方形金屬環，在電導通的情況下，在內方形支撐環與4根“L”型彈片的帶動下，能夠沿與外方形金屬環所在平面垂直的方向做往復運動，從而實現對太赫茲波的吸收帶寬進行動態、連續調節。

上述技術方案中，多晶硅圖案層下表面與電極層上表面之間的距離決定了外方形金屬環在沿與外方形金屬環所在平面垂直的方向上能夠運動的距離，通常情況下，它們二者的距離為2～6μm。

上述技術方案中，所述氮化硅層的厚度通常為0.2～1μm，所述電極層的厚度通常為0.3～2μm，所述多晶硅圖案層的厚度通常為1～3μm(即方形支撐塊、內方形支撐環、外方形支撐環，以及“L”型彈片的厚度均通常為1～3μm)，所述內方形金屬環和外方形金屬環的厚度優選均在0.1～0.5μm的范圍內。所述硅基底的厚度與現有常規技術相同。

上述技術方案中，每個吸波體單元的邊長優選為100～1000μm。在上述邊長限定的吸波體單元中，所述內方形金屬環的外邊緣與方形支撐塊的外邊緣的距離為3～10μm，外方形金屬環的內邊緣與內方形支撐環的內邊緣的距離為3～10μm，外方形金屬環的外邊緣與內方形支撐環的外邊緣的距離為3～10μm。

上述技術方案中，每個吸波體單元中，外方形金屬環的邊長為40～300μm，線寬度為2～12μm。所述內方形金屬環的邊長為20～100μm，但其邊長必須小于外方形金屬環的邊長，其線寬度為2～12μm。

上述技術方案中，內方形金屬環和外方形金屬環的材料可以是金、鋁或銅等。

與現有技術相比，本發明所述的太赫茲吸波體，設置有一個固定的內方形金屬環和一個可動的外方形金屬環，所述的外方形金屬環在電導通的情況下，在內方形支撐環與4根“L”型彈片的帶動下能夠沿與外方形金屬環所在平面垂直的方向做往復運動，從而實現對太赫茲波的吸收帶寬進行動態、連續調節，繼而滿足太赫茲通信、太赫茲探測以及頻率選擇性太赫茲熱成像等領域的需要。

附圖說明

圖1為本發明一種實施方式的結構示意圖；

圖2為制作本發明所述吸波體過程中在硅基底的上沉積氮化硅層后的結構示意圖；

圖3為在圖2基礎上制作電極層后的結構示意圖；

圖4為在圖3基礎上沉積作為犧牲層的二氧化硅層，并光刻、刻蝕形成錨位后的結構示意圖；