[发明专利]一种微带线加载HEMT嵌套结构的太赫兹波调制器

摘要

本发明提供了一种微带线加载HEMT嵌套结构的太赫兹波调制器，属于电磁功能器件技术领域。本发明中通过将人工电磁谐振结构与高电子迁移率晶体管相互嵌套的方式实现调制单元结构，在结构中外加电压高速控制晶体管中二维电子气分布从而可形成谐振模式间的高速切换，以实现对太赫兹波高速调制的效果。本发明将微带与调制单元结构结合，减少太赫兹波在器件传输过程中的插损，同时高效的对太赫兹波进行调制，实现99.5％以上的调制深度，同时对太赫兹波的插损小于‑1.5dB，调制速度可达到30Gbps以上。本发明通过运用微细加工技术实现，制备工艺成熟可靠，在太赫兹无线通信、太赫兹波谱技术、太赫兹安检成像等领域具有重要的实际应用价值。

主权项

一种微带线加载HEMT嵌套结构的太赫兹波调制器，其特征在于，包括输入波导(1)、微带调制部分(3)、输出波导(5)和滤波器馈电结构(6)；所述微带调制部分(3)包括波导腔体、微带线和调制单元阵列结构；所述微带线和调制单元阵列结构位于波导腔体内部；所述微带线包括输入探针(2)、传输段和输出探针(4)；所述输入探针(2)设置于输入波导(1)中；所述输出探针(4)设置于输出波导(5)中；微带线的传输段连接所述调制单元阵列结构；所述调制单元阵列结构中的每个调制单元包括人工电磁媒质与高电子迁移率晶体管HEMT；所述人工电磁媒质包括栅极连接线(8)和金属开口谐振环(9)；所述HEMT包括栅极连接线(8)、源极(10)、漏极(11)和调制掺杂异质结构(12)；所述源极(10)和漏极(11)分别与金属开口谐振环(9)的开口处的金属条相连接；所述栅极连接线(8)置于金属开口谐振环(9)开口处的中心位置并与微带线的中央馈线连接；所述滤波器馈电结构(6)连接输入探针(2)；通过外接滤波器馈电结构(6)的调制电压控制HEMT的通断。