[发明专利]一种吸收带宽动态连续可调的太赫兹吸波体

说明书

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，具体涉及一种吸收带宽动态连续可调的太赫兹吸波体。

背景技术

在太赫兹技术领域，太赫兹吸波体能够对特定频率的太赫兹辐射产生超吸收，从而可以提高太赫兹探测器的灵敏度，对促进太赫兹技术推广应用具有十分重要的意义。现有太赫兹吸波体一旦制作成功，各部分位置就固定不动，因此，只能在特定频率或特定频率范围产生超吸收，吸收带宽不可动态、连续调节。然而，在太赫兹通信、太赫兹探测以及频率选择性太赫兹热成像领域，往往要求太赫兹吸波体能够动态、连续调节吸收带宽。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种吸收带宽动态连续可调的太赫兹吸波体。该吸波体能够对太赫兹波的吸收带宽进行动态、连续调节，从而满足太赫兹通信、太赫兹探测以及频率选择性太赫兹热成像等领域的需要。

本发明所述的吸收带宽动态连续可调的太赫兹吸波体，包括至少4个呈矩阵排列的吸波体单元，所述每个吸波体单元呈方体形状，均主要由硅基底、氮化硅层、电极层和多晶硅图案层组成，其中：

氮化硅层的上、下表面分别与电极层的下表面和硅基底的上表面相贴，在电极层上设有若干个供锚点通过的孔，多晶硅图案层通过锚点固定于氮化硅层上，所述的硅基底、氮化硅层、电极层和多晶硅图案层的中心轴线重合；

所述的多晶硅图案层包括位于同一水平面上的方形支撑块、内方形支撑环和外方形支撑环，所述的方形支撑块、内方形支撑环和外方形支撑环与多晶硅图案层本身的中心轴线重合，其中内方形支撑环位于方形支撑体的外围，外方形支撑环位于内方形支撑环的外围；在内方形支撑环和外方形支撑环之间设置有4根“L”型弹片，这4根“L”型弹片呈首尾相接的方式排列设置于内方形支撑环和外方形支撑环之间，每根“L”型弹片的竖端均与外方形支撑环的内圈固接，其横端均与内方形支撑环的外圈固接；在方形支撑块和内方形支撑环的表面上分别设有内方形金属环和外方形金属环，所述内方形金属环和外方形金属环的中心轴线均与方形支撑块的中心轴线重合。

本发明所述的太赫兹吸波体，设置在方形支撑块上的内方形金属环是固定的，而设置在内方形支撑环上的外方形金属环，在电导通的情况下，在内方形支撑环与4根“L”型弹片的带动下，能够沿与外方形金属环所在平面垂直的方向做往复运动，从而实现对太赫兹波的吸收带宽进行动态、连续调节。

上述技术方案中，多晶硅图案层下表面与电极层上表面之间的距离决定了外方形金属环在沿与外方形金属环所在平面垂直的方向上能够运动的距离，通常情况下，它们二者的距离为2～6μm。

上述技术方案中，所述氮化硅层的厚度通常为0.2～1μm，所述电极层的厚度通常为0.3～2μm，所述多晶硅图案层的厚度通常为1～3μm(即方形支撑块、内方形支撑环、外方形支撑环，以及“L”型弹片的厚度均通常为1～3μm)，所述内方形金属环和外方形金属环的厚度优选均在0.1～0.5μm的范围内。所述硅基底的厚度与现有常规技术相同。

上述技术方案中，每个吸波体单元的边长优选为100～1000μm。在上述边长限定的吸波体单元中，所述内方形金属环的外边缘与方形支撑块的外边缘的距离为3～10μm，外方形金属环的内边缘与内方形支撑环的内边缘的距离为3～10μm，外方形金属环的外边缘与内方形支撑环的外边缘的距离为3～10μm。

上述技术方案中，每个吸波体单元中，外方形金属环的边长为40～300μm，线宽度为2～12μm。所述内方形金属环的边长为20～100μm，但其边长必须小于外方形金属环的边长，其线宽度为2～12μm。

上述技术方案中，内方形金属环和外方形金属环的材料可以是金、铝或铜等。

与现有技术相比，本发明所述的太赫兹吸波体，设置有一个固定的内方形金属环和一个可动的外方形金属环，所述的外方形金属环在电导通的情况下，在内方形支撑环与4根“L”型弹片的带动下能够沿与外方形金属环所在平面垂直的方向做往复运动，从而实现对太赫兹波的吸收带宽进行动态、连续调节，继而满足太赫兹通信、太赫兹探测以及频率选择性太赫兹热成像等领域的需要。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为制作本发明所述吸波体过程中在硅基底的上沉积氮化硅层后的结构示意图；

图3为在图2基础上制作电极层后的结构示意图；

图4为在图3基础上沉积作为牺牲层的二氧化硅层，并光刻、刻蚀形成锚位后的结构示意图；