Интегральные резонансные термоэлектрические конверторы инфракрасного и терагерцового излучения на основе металлических наноструктур



Aлексей Орлов, Gergo P. Szakmany, Gary H. Bernstein, Wolfgang Porod

Место 607 
Дата 31.05.2017 
Время 15:00

Инфракрасные и терагерцовые (1-25 ТГц) детекторы в последнее время находят все большее применение в областях идентификации дефектов в материалах, медицинской диагностики и системах безопасности. Разработка миниатюрных детекторов на основе антенно-связанных чувствительных элементов направлена на создание матриц для получения изображений в этих диапазонах частот. Одним из типов детекторов для этих целей является интегральный преобразователь электромагнитной энергии излучения в тепловую с последующим преобразованием в электрический сигнал. При этом преобразование энергии излучения в тепловую происходит за счет использования резонансных приемных элементов, а преобразование тепла в электричество достигается за счет использования эффекта Зеебека. Достоинством такого рода интегральных детекторов является их высокое быстродействие (времена задержки t<100 нс), достигаемое за счет использования нанотермопар, и фундаментальная дифференциалность сенсора, способного выделить малые локальные изменения температуры. При этом могут применяться нанотермопары, использующие размерный эффект Зеебека, производство которых значительно проще традиционных биметаллических термопар. Более того, посредством совмещения резонансного поглотителя излучения (наноантенны) и термоэлектрического преобразователя в едином интегральном элементе, удается получить детектор, способный производить биполярный электрический сигнал, соответствующий двум ортогональным поляризациям падающего излучения. Это открывает возможности использования таких элементов для детектирования поляризационно-модулированного излучения. В лекции будут представлены результаты экспериментальных исследований такого рода детекторов для работы в ИК (10,6 мкм) и дальнем ИК «терагерцовом» (0.5-0.6 мкм) диапазонах. Экспериментальные результаты находятся в хорошем соответствии с результатами моделирования, полученными с использованием программного пакета ”COMSOL-Multiphysics”

Возврат к списку

Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика