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美国科研人员开发出了首个集成太赫兹(THz)固态收发器,新设备比目前使用的太赫兹波设备更小,功能更强大。相关研究成果发表在最新一期的《自然·光子学》杂志上。 太赫兹技术是近年来十分热门的一个研究领域,2004年被评为影响世界未来的十大科技之一。美国能源部桑迪亚国家实验室的研究人员将同一块芯片上的探测器和激光器结合在一起,制造出了该接收设备。在实验中,研究人员将一个小的肖特基二极管嵌入一个量子级联激光器(QCL)的脊峰波导空腔中,让能量能够从量子级联激光器内部的磁场直接到达二极管的阴极,而不需要光耦合通路。这样,研究人员就不需要再为制造这些收发器等设备所需要的光学“零件”如何定位而“抓耳挠腮”了。 新的固态系统利用了太赫兹波发出的频率。太赫兹波是指频率在0.1THz—10THz范围的电磁波,介于微波与红外之间,它能够穿透非金属材料,从而为安检、医学成像提供新的手段,在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景。 量子级联激光器是产生太赫兹辐射的重要器件之一,科学家于2002年演示了半导体太赫兹量子级联激光器。太赫兹量子级联激光器的一个优势在于其能够同其他组件一起被整合在同一个芯片上。然而,此前要想装配出灵敏的相干收发器系统,研究人员需要将零散的、并且常常是巨大的组件组合到一起。而现在,研究人员只是将太赫兹量子级联激光器和二极管混频器整合在一个芯片上,就可以组成一个简单实用的微电子太赫兹收发器。 研究人员也证明,新的太赫兹集成设备能够执行以前组件零散的太赫兹系统的所有基本功能,例如传输相干载波、接受外部信号、锁频等。
光探测器是一种能够将光信号转换为电信号的装置,其在诸多领域都有着广泛的应用。与此同时,低维材料在线提供的二维层状材料因其优异的内秉光电特性而常常被用于光电探测的研究。全国纳米技术标准化技术委员会低维材料工作组的专家介绍,黑磷作为一种新的二维层状半导体材料,具有较高的载流子迁移率、各向异性的光电性质、可调控的直接带隙以及高的开关比,因而被人们认为是制造高性能光电探测器的理想材料之一。与此同时,研究表明减小层状材料的厚度能够有效提高材料的电输运性能,改善能带结构并有利于提升材料的光探测能力,所以少层黑磷纳米片在光电领域具有极大的应用价值。然而,二维黑磷纳米片在外界条件下暴露时会遭受严重的氧化,这极大地阻碍了其开发应用的开展。近日,湘潭大学钟建新教授团队的祁祥副教授课题组和深圳市黑磷光电技术工程实验室主任深圳大学张晗教授课题组采用KOH作为电解液,在溶液的环境下测试了少层黑磷纳米片的自供电光探测性能并研究了其稳定性情况。从图中可看出,基于二维黑磷纳米片的自供电光探测器展现出优异的光响应性能以及良好的环境稳定性,不同入射光强度下二维黑磷纳米片光响应率在1.9到2.2μAW[sup]-1[/sup]的范围内波动,表现出较为稳定的敏感度。同时,光探测器的电流密度随着入射光的强度增强而线性增加,也符合光电化学型光探测器的特性。除此之外,研究结果还表明碱性电解液的存在有助于维持黑磷纳米片的稳定性。黑磷纳米片在0.1MKOH电解液中的光电流能达到265nA/cm[sup]2[/sup],24个小时后光电流密度从265 nA/cm[sup]2[/sup]略微衰减到243nA/cm[sup]2[/sup],这也就意味着黑磷纳米片在KOH电解液中具有优异的光探测能力以及良好的稳定性。不仅如此,通过对KOH电解液的浓度和外界偏压进行调控,他们还进一步的优化了黑磷纳米片的光探测性能。该工作不仅研究了黑磷纳米片光探测性能和电解液浓度的关系,还表明黑磷纳米片作为低功耗光探测器件的良好性能与潜力。综上所述,黑磷在碱性溶液中所表现出来的高稳定性和光响应性能,使得光电化学型光探测器结构具有极大的研究意义以及潜在的应用价值。在这个工作中,他们研究了黑磷纳米片光探测器的基本性能,为进一步研发基于黑磷纳米片的光探测器提供研究基础以及技术路线。目前巨纳集团低维材料在线商城91cailiao.cn,提供的各类二维材料,一维材料,零维材料,如黑磷BP,石墨烯,纳米管,HOPG,天然石墨NG,二硫化钼MoS2,二硫化钨WS2,hBN氮化硼晶体,二碲化钨WTe2,二硫化铼ReS2,二硒化铼ReSe2等,受到了科研工作者的一致好评。[img=,690,642]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707141029_01_2047_3.png[/img]
昨晚的北京经历了过年最后的疯狂,烟花爆竹不断,仿佛回到了年三十。今天的天气依然不错,进入新闻短评,欢迎大家讨论! 从太赫兹安检技术延伸看安检技术 新闻链接:http://www.instrument.com.cn/news/20120206/073687.shtml 今天看到一条新闻“我国太赫兹安检技术研究取得进展”,新闻中提到“说该项技术样机将于年内面世,快速准确地检测出是否有人携带武器、毒品、爆炸物等违禁品,并且该技术对人体更加安全。” 对于太赫兹技术,我不是专家,没有发言权。但作为一名每天都要接受安检检测的普通人,我希望安检技术能够更简便,同时更快速,当然对人体安全是首要的。不知道这种太赫兹安检技术能否能满足我这样的需求。 目前,我们接触到最多的安检技术就是基于X射线技术的安检机,这种技术通过对包内物成像后,再由工作人员来进行判断。对我而言,我觉得他最大的缺点就是太慢了,太繁琐,特别在地铁口,导致很多人不愿意按规则接受安检。 其次是金属探测器,在飞机场安检时,手持的,在人体上移动的仪器就是金属探测器。这类仪器故名思议只能对金属危险品可以检测。对我而言,这个速度还是比较快的。 第三是Smiths Detection的基于离子迁移谱技术的毒品痕量检测仪,我在成都机场曾经接受过此检测。这项技术进行检测,是通过一个与仪器匹配的试纸现在行李上进行触碰,而后将试纸放入仪器中进行检测。我对这项安检技术体验较好,第一速度很快,第二受检者基本不需要有任何的配合。 第四是基于拉曼光谱的安检技术。前三种技术,我在生活中都切身体验过,而唯独这项技术我只在仪器展会上看到过演示。测量是通过探头对可疑的物品(如粉末或瓶装液体)的触碰,然后通过与数据库中的毒品物谱图相对比而进行判断,速度也比较快。 以上四种技术都有各自所专注的一方面,新的太赫兹技术据报道看可以满足现有技术的所有能满足的各种需求,不知道是否如此,欢迎大家讨论?另大家有没有亲身经历过别的或了解到别的技术?也欢迎提供。