[發明專利]場效應寬譜探測器

在審

• 申請號: 202110985035.5
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113639866A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 秦華;朱一帆;孫建東
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01R29/08
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種場效應寬譜探測器，包括場效應晶體管和與場效應晶體管配合的天線，其特征在于：所述場效應晶體管為并聯對管結構；所述天線包括與漏極通過二維電子氣連通的漏端天線組以及與柵極連接的柵極天線組，所述漏端天線組包括沿靠近天線中心的方向依次設置的多個漏端天線，所述柵極天線組包括沿靠近天線中心的方向依次設置的多個柵極天線，

其中，每一漏端天線與一柵極天線對應并組合形成一天線對，每一所述天線對具有設定的中心頻率和帶寬。

2.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于，所述天線對的極化方向為垂直極化，且所述天線對的極化電場方向與天線瓣長方向平行。

3.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：所述每一天線對產生的光響應電流并聯后通過源漏輸出。

4.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：所述場效應晶體管的柵極沿靠近天線中心的方向橫跨溝道，該多個柵極天線沿靠近天線中心的方向依次間隔設置，且該多個柵極天線的一端分別與所述柵極連接。

5.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：所述天線對的中心頻點所對應的電磁波波長為第一波長，所述漏端天線、柵極天線瓣長的電長度為所述第一波長的1/4，瓣寬的電長度為所述第一波長的1/10-1/50；

優選的，相鄰兩個漏端天線、柵極天線之間的天線對間距為5-22μm。

6.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：多個所述漏端天線或柵極天線的長度不同；優選的，多個所述漏端天線或柵極天線的長度沿靠近天線中心依次減小。

7.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：同一天線對中的一漏端天線與一柵極天線相對設置，且同一天線對中的漏端天線與柵極天線在寬度方向上錯開；

優選的，同一天線對中的漏端天線與柵極天線在寬度方向上錯開的天線間間距為1.75-4μm。

8.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：所述柵極天線的柵控部分的柵寬為2-7μm，柵長為0.1-1μm，柵漏間距為0.1-1μm。

9.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：所述天線對的帶寬為0.1-10THz。

10.根據權利要求1所述場效應寬譜探測器，其特征在于：所述天線包括蝶形天線、偶極子天線中的任意一種；

和/或，所述場效應晶體管包括金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、鰭狀場效電晶體(FINFET)、金屬-半導體場效應晶體管(MESFET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)中的任意一種；

和/或，所述場效應晶體管的材質包括III-V族半導體材料、碳納米管和石墨烯中的任意一種。