受控的具有最高频率和最短波长的相干旋转波是旋转和镁质的基石。在这里,使用Heisenberg Antiferromagnet RBMNF 3,我们证明激光诱导的Thz旋转动力学对应于对应于相互一致的反向传播波的成对,波向量到Brillouin区域的边缘,无法用磁性和抗模型(antiferromagnotic)旋转(nneellomagnetial)dictive(nneellomagnetial)。相反,我们建议使用自旋相关函数对这种自旋动力学进行建模。我们得出了后者的量子力学运动方程,并强调与磁化和抗磁磁性不同不同,抗铁磁体中的自旋相关性不表现出惯性。
1 摘要 — 基于超快光电探测器中的光外差(光)混合的 THz 源非常有前景,因为它们在室温下工作,可能结构紧凑、成本高效,并且最重要的是频率可调性广。然而,它们的广泛使用目前受到 THz 频率下 µW 范围的可用功率水平的阻碍。我们在此介绍一种行波结构,其 THz 频率下的相干长度为毫米级,为大有源面积(~4000 µm 2 )光混合设备开辟了道路,该设备能够处理超过 1 W 的光泵浦功率,远远超出了使用小有源面积(<50 µm 2 )的标准集总元件设备的能力,需要保持与 THz 操作兼容的电容水平(<10 fF)。它基于氮化硅波导,该波导耦合到嵌入共面波导中的膜支撑低温生长 GaAs 光电导体。根据本研究详细阐述的该器件的光电子模型,预计毫瓦级功率可达到 1 THz,甚至高于 1 µW,最高可达 4 THz。实验中,使用两个 780 nm-DFB 激光器产生的拍音测量 1 毫米长结构的频率响应,最高可达 100 GHz,清楚地显示了预期的行波特征,即当反向行波的贡献完全消除时,衰减 6 dB,最终达到 ~50 GHz,随后达到 ~100 GHz 的恒定水平。在行波状态下进行操作的实验演示是实现该概念在功率水平和频率带宽方面的最初承诺的第一步。
自半导体二极管激光的演示和基于SI的晶体管技术的高度流行以来,硅的激光构成了硅光子学的长期目标。1的基于SI的激光的显着优势应是由高收益制造工艺产生的,以便在高量的情况下允许低成本,但还可以从光子集成电路中启用低成本的光子系统。实现基于SI的频带间激光器的主要问题是IV组材料的间接带隙,这导致辐射推荐率较差。已经开发了几种溶液来实现硅的激光作用。2–6在Quantum级联结构中采用suber子带过渡是一个令人兴奋的选择,因为此类过渡与带隙的性质无关。到目前为止,量子级联激光器(QCL)7仅在Polar III – V复合半导体材料
与小型SAT兼容的系统为4千克质量,10U体积和15W以下的功率。这将通过在Terahertz频率上工作的基于Schottky的杂尼光谱仪来解决这一问题,并在室温下以较大的瞬时带宽和高光谱分辨率进行操作。在保持最先进的性能的同时,满足所有条件的两个主要关键系统参数包括:1)混合器的配置,其外在层定义,匹配的传输线和外壳,2)本地振荡器子系统部分及其校准。表I为当前的设计工作提供了上下文。最佳记录的系统[2]和[3]使用基本平衡的混合器,分别在2 THz处使用5 MW和10-12 MW的局部振荡器功率,可舒适地由二氧化碳泵送的甲醇气体激光器提供。基本混合器的选择是合理的,因为它们在理论上可以比次谐波混合器达到更好的噪声性能[4]。但是,亚谐波拓扑通过将其工作频率降低了两个,从而放松了局部振荡器(LO)源。此配置还避免了使用宽敞的二氧化碳激光器的要求,该激光器远非满足质量/音量/功率标准,并且无法通过Schottky Local振荡器源可以轻松实现光谱可调性[5] [6]。提议的接收器利用了混合器的平面Schottky二极管,并乘以LO。
在THZ频段中可用的大量带宽带宽,可以达到极高的数据速率并缓解频谱稀缺问题。此外,THZ信号的特定传播特性解锁了新功能,例如准确的传感和成像功能。THZ通信的上述属性为实现新用例提供了道路,并可以为未来6G通信系统需要解决的新社会挑战提供答案。其中一些挑战与当前不受蜂窝系统支持的新功能有关(例如准确的感测,映射和本地化),而其他则与以前通信系统不支持的新用例有关。本文档定义了THZ通信和传感系统可以支持的新用例,并汇总了这些用例的要求。
最近,具有 25 nm T 栅极的 InP 基高电子迁移率晶体管 (HEMT) 已被证明可在 1.1 THz 下放大 [1],这使得传统电子设备在太赫兹应用方面比光学设备更具竞争力。尽管积极推动 T 栅极的占用空间变得更短以实现更高的工作频率现已成为热门研究课题,但针对 100 nm 以下 T 栅极的稳健且经济高效的 T 栅极工艺仍然是行业的首要任务。在本文中,我们将展示格拉斯哥大学在超短 T 栅极工艺开发方面的最新进展。该工艺涉及在 PMMA/LOR/CSAR 三层 EBL 光刻胶堆栈上进行单次电子束光刻 (EBL) 曝光。通过仔细控制光刻胶厚度、电子束剂量以及适当的显影剂和显影时间,我们开发了一种可靠且稳健的工艺,用于具有各种脚和头长度的 T 栅极。图 1 显示了 GaAs 半绝缘基板上典型 T 栅极的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。与最先进的 T 门工艺[3][4]相比,新工艺具有多项优势,并且有可能将 HEMT 的 THz 操作占用空间进一步缩小至 20 纳米以下。我们将在会议上更详细地阐述该工艺。
©2023 Wiley -VCH GmbH。保留所有权利。这是以下文章的同行评审版本:Gupta,M.,Kumar,A。&Singh,R。(2023)。用于THZ集成光子学的电气可调拓扑Notch滤波器。高级光学材料,该材料已在https://doi.org/10.1002/adom.202301051上以最终形式出版。本文可以根据Wiley使用自构货币版本的条款和条件来将其用于非商业目的。
摘要。分形天线已经并将继续受到未来无线通信的关注。这是因为它们具有宽频和多频带功能、分形几何结构驱动多个谐振的机会,以及能够制造更小更轻、元件更少、辐射元件增益更高的天线。由石墨烯制成的小尺寸(即微米和纳米级)和超高频(太赫兹或 THz 范围)分形天线有可能以前所未有的数据速率(即每秒约 10 12 比特)增强无线通信。分形石墨烯天线是一种用于 THz 频谱无线电通信的高频可调天线,可实现无线纳米网络等独特应用。这是因为(单层)石墨烯是碳的一个原子厚的二维同素异形体,具有已知的最高电导率,目前任何其他材料(包括金和银等金属)都无法提供这种电导率。因此,将石墨烯的特性与微米和纳米级分形的自近似特性相结合,有可能彻底改变通信,至少在近场(几米的数量级)低功耗系统。在本文中,我们考虑了与这种颠覆性新技术的开发相关的基本物理和一些主要数学模型,以便为那些从事当前和未来研究的人提供指导,分形石墨烯天线就是用于高要求应用的先进材料的一个例子。这包括一些由石墨烯组成的分形贴片天线产生的 THz 场模式的示例模拟,根据“Drude”模型,其电导率与频率的倒数成比例。还探索了使用石墨烯生成 THz 源的方法,该方法基于红外激光泵浦以感应 THz 光电流。
摘要 - INP双极双极晶体管(INP DHBTS)是考虑到Tera-Hertz(THZ)应用的关键技术之一。提高其频率性能是具有挑战性的,并且很大程度上取决于各种参数(制造过程,几何和外延结构)。在本文中,开发了一种新颖的方法来考虑这些参数并预测技术的频率性能。这种方法包括重建小信号模型的S参数矩阵。小型信号模型的元素被识别,并详细描述了它们的评估。 一旦用当前的最新设备功能进行校准,该模型与测量值显示了很好的一致性。 基于此结果,对发射极和基础技术特征进行分析以及垂直结构的优化。 最后,详细介绍了开发THZ晶体管的必要优化。 这项工作为技术改进提供了指南,并为设计以高于THZ的频率运行的晶体管开辟了道路。小型信号模型的元素被识别,并详细描述了它们的评估。一旦用当前的最新设备功能进行校准,该模型与测量值显示了很好的一致性。基于此结果,对发射极和基础技术特征进行分析以及垂直结构的优化。最后,详细介绍了开发THZ晶体管的必要优化。这项工作为技术改进提供了指南,并为设计以高于THZ的频率运行的晶体管开辟了道路。
在Terahertz(THZ)频段的微型光子设备设想,可以为计算和未来无线通信的数据传输能力和集成密度带来显着增强。宽带硅波引物技术已不断成熟,以推动低损坏平台的集成解决方案。然而,在实现弯曲引起的损失和模式失真引起的弯曲程度不同的紧凑型波形平台时面临挑战。在这里,我们演示了用于多层芯片传输的多个弯曲的光子晶体波导平台。我们的硅互连设备表现出优化的弯曲半径与自由空间波长比为0.74,没有信号失真和透射带宽为90 GHz,代表355 GHz时的25.4%分数带宽。宽带波导互连通过通过多个载体发送复杂的调制数据来实现327 Gbps的汇总数据传输速率。这项工作增强了未来子孙后代的THZ光子集成电路的开发,高数据速率互连和无线通信,范围从第六到X代(6G到XG)。