基于侧栅AlGaN/GaN HEMT的共振探测太赫兹探测器OA
Terahertz detector based on side-gate AlGaN/GaN HEMT for resonant detection
高电子迁移率晶体管(HEMT)太赫兹探测器由于栅宽过大,会导致沟道中产生杂散等离子体波模式,造成共振探测响应信号微弱,以及响应峰展宽.针对上述问题,提出一种侧栅HEMT(EdgeFET)结构.基于传统HEMT的二维电子气(2DEG)流体动力学方程,建立了侧栅器件的共振探测模型.制备了侧栅HEMT探测器,并在77 K下进行了太赫兹共振探测实验.实验结果表明:EdgeFET在77 K下展现出明显的共振响应,共振响应度可达到最大非共振响应度的3.7倍.实验数据与理论模型拟合良好,验证了模型的准确性.实验结果充分证实了侧栅HEMT在提升探测器共振性能方面的有效性,为开发下一代高性能太赫兹探测器提供了新的技术途径.
In high-electron-mobility transistor(HEMT)terahertz detectors,an excessively wide gate can generate oblique modes in the channel,resulting in weakened resonant detection signals and a broadened resonance peak.To address this issue,a side-gate HEMT(EdgeFET)structure was proposed.A resonant detection model for the side-gate device was established based on the hydrodynamic equations of the two-dimensional electron gas(2DEG)in conventional HEMT.A side-gate HEMT detector was fabricated,and terahertz resonant detection ex-periments were conducted at 77 K.The experimental results indicated that EdgeFET demonstrated distinct reso-nant responses at 77 K,with the resonant responsivity reaching 3.7 times the maximum non-resonant responsivi-ty.The experimental data were fitted using the theoretical model to validate its accuracy.These results strongly confirm the effectiveness of EdgeFET in enhancing the resonant performance of the detector,providing a new technological approach for the development of next-generation high-performance terahertz detectors.
靳晨阳;康亚茹;李叶然;颜伟;宁瑾;赵永梅;李兆峰;杨富华;王晓东
中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100049||中国科学院大学 集成电路学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 集成电路学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049||怀柔实验室,北京 101499中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100049||中国科学院大学 集成电路学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100049||中国科学院大学 集成电路学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电研究中心,北京 100049||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049||中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100049||中国科学院大学 集成电路学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电研究中心,北京 100049||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049中国科学院半导体研究所 半导体集成技术工程研究中心,北京 100083||中国科学院大学 材料科学与光电研究中心,北京 100049||中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049||中国科学院大学 集成电路学院,北京 100049
信息技术与安全科学
AlGaN/GaN HEMT侧栅太赫兹共振探测
AlGaN/GaN HEMTside-gateterahertzresonant detection
《红外与毫米波学报》 2026 (3)
357-365,9
Supported by the Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences(XDB43020502)CAS Project for Young Scien-tists in Basic Research(YSBR-064).
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