非共振等離子體波THz器件響應(yīng)研究.pdf

1、伴隨著人們對(duì)于電磁輻射應(yīng)用越來(lái)越廣泛，THz輻射由于其特殊性在近年來(lái)越來(lái)越受到研究人員的關(guān)注。研究人對(duì)于作為T(mén)Hz技術(shù)重點(diǎn)的THz輻射源以及探測(cè)器件更高的性能追求從未停止。由于半導(dǎo)體器件制作工藝成熟且易于集成，因而以半導(dǎo)體器件為核心的THz器件受到了研究人員的偏愛(ài)。基于各種機(jī)理的半導(dǎo)體THz器件被不斷的開(kāi)發(fā)出來(lái)。等離子體波器件由于其獨(dú)特的物理原理，在室溫下也可以作為T(mén)Hz輻射發(fā)射器或THz輻射探測(cè)器來(lái)使用。
　　本文通過(guò)對(duì)兩種等離

2、子體波器件MOSFET和HEMT的介紹以及對(duì)等離子體的介紹，得到器件溝道內(nèi)的電子可以類比為等離子體的結(jié)論。由于人們通常用流體描述的方法來(lái)描述等離子體的行為，因此流體描述的方法可以用來(lái)描述等離子體波器件中的電子的行為。于是本文基于流體動(dòng)力學(xué)方程，探討了等離子體波器件中等離子體波產(chǎn)生的原因和邊界條件。并對(duì)等離子體波器件中等離子體波的產(chǎn)生的物理意義進(jìn)行了探討。
　　隨后本文描繪了等離子體波器件用作 THz探測(cè)器的潛力?；诹黧w力學(xué)方程得

3、到了描述非共振等離子體波器件響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。該數(shù)學(xué)模型描述的是在緩變溝道近似的條件下探測(cè)器的響應(yīng)與柵壓以及漏源電流的關(guān)系。通過(guò)對(duì)模型的分析得出了模型在柵壓接近或者小于閾值電壓時(shí)不再適用的結(jié)論。通過(guò)對(duì)柵壓接近閾值電壓或小于閾值電壓時(shí)溝道電子密度與柵壓的關(guān)系式的修正，得到了新的描述器件響應(yīng)與柵壓關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。
　　通過(guò)MATLAB軟件首先對(duì)器件響應(yīng)的理論模型與實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型的正確性。隨后又對(duì)理論模型與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)