[發明專利]一種提高紅外及太赫茲芯片性能的方法及紅外及太赫茲芯片

有效

• 申請號: 202010773772.4
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111900231B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 賴偉恩;方紅云;袁浩
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B22F9/24;B22F1/054;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 夏苗苗

本發明提供了一種提高紅外及太赫茲芯片性能的方法及紅外及太赫茲芯片。所述提高紅外及太赫茲芯片性能的方法包括以下步驟：提供一核殼銀納米粒子；在所述紅外及太赫茲芯片上布設所述核殼銀納米粒子；其中，所述核殼銀納米粒子在沸點為100?170℃的反應介質中，在保護劑的存在下，于100～170℃的溫度對核結構的前驅體進行至少一次還原處理得到核結構的納米種子顆粒；并在25?100℃的反應溫度下，加入殼結構的前驅體進行至少一次還原處理得到。基于本發明的制造方法獲得紅外及太赫茲芯片具有高的調制深度和響應速度、寬的工作帶寬，從而保證了太赫茲系統的性能理想。

技術領域

本發明涉及一種光電技術領域，具體涉及一種提高紅外及太赫茲芯片性能的方法及紅外及太赫茲芯片。

背景技術

太赫茲波是一種電磁波，其頻率范圍一般在0.1～10THz之間，相應波長為3mm～30μm。由于太赫茲波在電磁波譜中特殊的位置，所以與其相鄰的波段有許多相似的特性，因此其長波段一般應用于傳統電子學領域，而短波方向則應用于光學領域。近年來，太赫茲技術的研究和運用的迅速發展，使得太赫茲波在成像、通信、醫學、生物科學和國防等諸多領域都有著廣泛的運用。然而，太赫茲波的探測、調制以及產生的技術都還不成熟和完善，與其相關的太赫茲器件，如太赫茲探測器、調制器的研究也引起了眾多研究者的關注。

對于太赫茲技術而言，太赫茲系統是其關鍵的組成部分。傳統的太赫茲系統主要由太赫茲發射器、探測器、吸收器以及調制器構成，其中調制器和探測器是起到了至關重要的調制太赫茲波和探測太赫茲波的作用。調制器主要用于調控太赫茲波的性能，如：相位、幅值、極化方向、傳播方向、脈沖長度、脈沖形狀以及頻譜、空間和時間特性等。因其廣泛的調制特性和其在太赫茲系統中的不可或缺性，所以就需要提高其性能，如調制深度、調制帶寬等，從而提升太赫茲系統的整體性能。現有的太赫茲調制器，如：基于半導體、石墨烯、超材料、超導體和二氧化釩的太赫茲調制器，因材料本身屬性相對固定，導致相關的太赫茲調制器性能也受到了限制。太赫茲探測器也面臨著相似的發展瓶頸，其探測速度等性能受到了限制，從而影響了太赫茲系統的整體性能。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種提高紅外及太赫茲芯片性能的方法，基于本發明的制造方法獲得紅外及太赫茲芯片具有高的調制深度、寬的調制帶以及高的響應速度，從而保證了太赫茲系統的性能理想。

本發明的另一個目的在于，提供一種紅外及太赫茲芯片。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供了一種提高紅外及太赫茲芯片性能的方法，所述方法包括以下步驟：提供一核殼銀納米粒子；在所述紅外及太赫茲芯片上布設所述核殼銀納米粒子；其中，所述核殼銀納米粒子在沸點為100-170℃的反應介質中，在保護劑的存在下，于100～170℃的溫度對核結構的前驅體進行至少一次還原處理得到核結構的納米種子顆粒；并在25-100℃的反應溫度下，加入殼結構的前驅體并進行至少一次的還原處理得到。

在一些實施例中，所述紅外及太赫茲芯片性能選自調制深度、調制帶寬，及響應速度中的至少一項。

在一些實施例中，所述紅外及太赫茲芯片作用的太赫茲波段為0.1-2.5THz。

在一些實施例中，所述核殼銀納米粒子為單分散的核殼銀納米粒子，粒徑為20～100nm。

在一些實施例中，所述核殼銀納米粒子中核殼的尺寸比為1：(1～10)。

在一些實施例中，所述核殼銀納米粒子選自金銀核殼結構、銀金核殼結構、銀二氧化硅核殼結構中的任意一種。

在一些實施例中，將包含所述核殼銀納米粒子的溶液滴加于所述紅外及太赫茲芯片上，并通過旋涂工藝進行分散。