[实用新型]远红外波宽频探测器

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁波探测器领域，具体涉及一种远红外宽频探测器。

背景技术

远红外介于红外与微波之间，通常指的是波长在0.03mm～3 mm（0.1THz～10THz）区间的电磁波，是电磁波谱上由电子学向光子学过渡的特殊区域，也是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区域，具有重要的科学价值和应用价值，在电磁频谱上，其两侧的红外和微波技术已经非常成熟，但是远红外技术还不完善；究其原因，主要是缺乏有效的产生和检测手段。目前主要探测方法有热辐射探测法、傅里叶变换光谱法、时域光谱法、外差式探测法以及太赫兹量子阱红外光子探测。随着远红外技术在各领域特别是军事领域中的深入开展，不断提高探测灵敏度成为必然的要求，这就要求探测器具有很高的探测灵敏度和频率分辨率，基于不同材料和不同探测原理的探测器也应运而生；天线是影响检测结果和检测频率的关键结构，即使形状接近但略有偏差，也会导致不同的检测结果。

发明内容

本实用新型公开了一种远红外宽频探测器，在优化设计检测头的基础上，首次公开了集成型核心探测部件，可以收集不同方向的电磁波，实现了多向、宽频检测，保证检测结果不受电磁波方向干扰，解决了现有技术需要探测器垂直于或者平行于电磁波才可以最大化检测的问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种远红外宽频探测器，包括基底层；所述基底层上设有氮化镓层；所述氮化镓层上设有源电极、漏电极、氮化铝镓层；所述氮化镓层与氮化铝镓层之间设有硫化镓层；所述氮化铝镓层位于源电极、漏电极之间；所述氮化铝镓层上设有1号天线、2号天线、3号天线、栅极；所述1号天线、2号天线、3号天线呈品字形分布；所述1号天线与2号天线结构一致，都为长方体结构；所述1号天线靠近栅极的侧面设有凹槽；所述2号天线靠近栅极的侧面设有凹槽；所述1号天线的凹槽与2号天线的凹槽相对；所述3号天线为梯形体结构；所述梯形体上表面设有凹槽。

本实用新型还公开了一种远红外宽频探测器用天线结构，包括源电极、漏电极、1号天线、2号天线、3号天线、栅极；所述1号天线、2号天线、3号天线呈品字形分布；所述1号天线与2号天线结构一致，都为长方体结构；所述1号天线靠近栅极的侧面设有凹槽；所述2号天线靠近栅极的侧面设有凹槽；所述1号天线的凹槽与2号天线的凹槽相对；所述3号天线为梯形体结构；所述梯形体上表面设有凹槽。

本实用新型还公开了一种远红外宽频探测装置，包括透镜、探测器、信号放大器；所述探测器包括基底层；所述基底层上设有氮化镓层；所述氮化镓层上设有源电极、漏电极、氮化铝镓层；所述氮化镓层与氮化铝镓层之间设有硫化镓层；所述氮化铝镓层位于源电极、漏电极之间；所述氮化铝镓层上设有1号天线、2号天线、3号天线、栅极；所述1号天线、2号天线、3号天线呈品字形分布；所述1号天线与2号天线结构一致，都为长方体结构；所述1号天线靠近栅极的侧面设有凹槽；所述2号天线靠近栅极的侧面设有凹槽；所述1号天线的凹槽与2号天线的凹槽相对；所述3号天线为梯形体结构；所述梯形体上表面设有凹槽。

本实用新型中，栅极位于天线中间位置，从而可以避免误差，达到探测准确的效果；所述1号天线的凹槽与2号天线的凹槽相对，可以理解为1号天线的凹槽对着2号天线，2号天线的凹槽对着1号天线，从而两根天线的凹槽相对。其中透镜、信号放大器等为常规部件，源电极、漏电极与引线电极的结合也是常规手段，本实用新型主要通过天线结构的设计结合硫化镓层达到探测准确、宽频的效果，通过金属氧化物层的优化，提高探测精度。

本实用新型中，天线为规则方体设有凹槽后得到，各表面根据实际状态符合几何定义，比如长方体的侧面是指面积最小的面，即宽与高组成的一个面；三根天线设置的凹槽为贯通凹槽，即设置的凹槽贯通凹槽所处的面。

本实用新型中，所述3号天线表面的凹槽为倒梯形体结构，与三号天线本身的梯形体结构相反；梯形体符合常规几何定义，一般指面积小的一面在上，倒梯形体则相反；3号天线作为本实用新型的创造性所在，不但提高了不同入射角的测量精度，解决了现有技术一般依靠垂直或者平行才可以获得高精度的缺陷，而且实现了本实用新型的探测器宽频的效果。与同期申请的另一篇弧形凸起相比，本实用新型制作上稍复杂一些，但是实际性能较好。