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新型太赫兹半导体超材料设计中的热光应用

发布:laserbeam    |    2018-12-06 14:35    阅读:126
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最近,伊朗设拉子大学理学院物理系的Afsaneh Keshavarz和美国约翰霍普金斯大学电子与计算机工程系的Zohreh Vafapour发布了他们关于太赫兹半导体超材料(terahertz semiconductor metamaterial)的最新理论成果。研究者们基于电子感应反射(electronically induced reflection),从理论上设计出了一种全新的半导体超材料,并考察了这种材料在太赫兹频段的热光应用。

解析计算的结果表明,峰值共振的波长位置对结构温度的变化非常敏感。在温度为室温(295开尔文)时,结果显示变化灵敏度高达9微米/开尔文,这个值高于先前其它文献中报道的数值。此外,实验结果显示,随着温度的升高,辐射量会降低,这种材料特性表明它在热调节、热追踪和标记等方面的应用有着光明前景。除了解析计算之外,研究者们还用数值计算的方法证明了热调制应用在这种新型半导体超材料中确实能够实现,计算得到的调制深度为15.4%,幅值调制深度为5.14%,应该说这些值是比较大的。总的来说,数值计算表明,这项工作所提出的热光设计在各种负差分热光辐射(negative differential thermo-optic emission)技术中都具有很好的应用前景。

此外,研究人员指出,这种基于半导体的超材料结构可以开发出一条未来应用于窄带热光调制和热光传感等方面的技术路线。

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