集成AlGaN/GaN HEMT混频探测器的太赫兹矢量测量系统

作     者：刘一霆 丁青峰 冯伟 朱一帆 秦华 孙建东 程凯 Liu Yiting;Ding Qingfeng;Feng Wei;Zhu Yifan;Qin Hua;Sun Jiandong;Cheng Kai

作者机构：中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院安徽合肥230026 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室江苏苏州215123 江苏省纳米器件重点实验室江苏苏州215123 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 苏州晶湛半导体有限公司江苏苏州215000 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2023年第52卷第1期

页      面：161-168页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 082704[工学-辐射防护及环境保护] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：中国科学院青年创新促进会(Y2021089) 国家自然科学基金(61771466,61775231) 江苏省重点研发计划(BE2018005) 

主　　题：矢量测量 太赫兹探测器 相干探测 高电子迁移率晶体管 氮化镓 

摘      要：矢量测量是表征太赫兹波段天线与准光系统波束特性的主流技术。该文介绍了一种基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(High-electron-mobility transistor, HEMT)混频探测器的太赫兹矢量测量系统。该系统核心器件为以准光-波导为耦合方式的高灵敏度太赫兹混频探测器,在340 GHz频率外差模式下,其噪声等效功率达-113 dBm/Hz。为了抑制系统相位噪声,搭建了基于二次下变频原理的硬件电路。通过对固定位置天线的长时间测量,表明系统相位稳定度优于4°,系统最小可测功率达到119 nW。基于相干AlGaN/GaN HEMT混频探测器实现了太赫兹连续波幅度和相位分布测量,该工作为后续阵列化太赫兹矢量测量提供了基础。