【摘 要】
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太赫兹吸波器是众多类太赫兹器件中的一项重要分支。随着太赫兹(Terahertz,THz)技术、微纳加工技术的快速发展以及人们越来越高的需求,如何设计和制备出性能良好且均衡的太赫
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太赫兹吸波器是众多类太赫兹器件中的一项重要分支。随着太赫兹(Terahertz,THz)技术、微纳加工技术的快速发展以及人们越来越高的需求,如何设计和制备出性能良好且均衡的太赫兹吸波器正在成为研究者们越发关注的问题。沟槽,作为一种具有容易激发表面等离子体模式特性的特殊结构,近年来引起了许多人的研究兴趣。在本文中,我们通过实验证明了仅通过简单的湿法腐蚀工艺便可得到具有优异吸波性能的基于重掺杂硅的V型槽太赫兹表面等离子体吸波器。此外,我们还对其他两种重掺杂硅微表面结构进行了实验加工和问题总结。本论文共分三部分,具体内容如下:(1)以基于重掺杂硅的3D V型槽THz表面等离子体吸波器的制备流程为例,从原理、操作流程和注意事项等方面详细讲述了掩膜版编辑、匀胶工艺、激光直写工艺、显影工艺和湿法腐蚀等工艺流程。(2)利用有限元算法(FEM)对设计的基于重掺杂硅的3D V型槽THz表面等离子体吸波器进行了仿真分析,并采用商用n型重掺杂硅片作为基底,通过激光直写和各向异性湿法腐蚀工艺实验制备了该样品。最后再通过反射式太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)得到测试结果:在1.27 THz的共振频率点处,吸收率可达99%且吸收率大于90%的带宽约为0.4 THz,该测试结果不光与仿真结果几乎完全对应,更证明了仅通过简单的实验加工便可以得到性能良好吸波器的方法。(3)在重掺杂硅表面加工了能够提高偏振不敏感性质的十字形V型槽吸波器和类金字塔结构。此外,我们对硅微表面结构加工实验中的个别常见问题做了经验性总结并提出了解决方法,这将会对以后重掺杂硅表面结构的制备实验提供经验参考。
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