太赫兹固态电子器件和电路_金智
固态波源的基本原理
固态THZ源基本原理
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THZ源产生方法
基于光学方法：主要有 THz 波气体激光 器、空气等离子体 THz 源、光电导、光整 流 基于电子学方法：主要包括真空电子器件 （行波管、返波管、速调管等）和固态电 子器件（肖特基管）两种。 其中基于固态电路实现的太赫兹源，通 常是利用多次倍频的方法将低频功率源提 升到太赫兹波段。
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国内对于固态倍频源研究主要集中在太赫兹频段的 低频段，并且多数采用分立肖特基管进行电路的设 计。由于起步晚，理论基础相对薄弱，并且受限于 加工工艺等多方面因素，所以国内研制的倍频器性 能指标相较于国外先进水平仍有一定的差距，基本 处于摸索积累阶段。
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组成部分
倍频器 波源经多次倍频来实现高频输出，其中的技术难点是太赫兹波段倍频器的设计。而 肖特基二极管作为倍频电路中的核心器件， 能否对其准确建模关系到设计结果的合理 性。 在产生高频信号（大于 100 GHz）时，通常 会采用多级低次倍频级联的形式。 这其中主要是因为：倍频器的倍频效率会 小于两个低次倍频器组成的倍频链的倍频 效率，因此工作在太赫兹波段的本振链路 主要由低次倍频器级联而成，通常为二次 或三次倍频器。
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倍频器参数指标
变频损耗 （效率）：输入输出功率百分比，如下式 波形纯度：所需频谱幅度与杂波频谱幅度之比 工作频率及倍频次数 输出功率 倍频器的变频损耗：需谐波功率与输入基波功率之比，用百分比表示则为倍频效率 倍频器的驱动功率：使倍频器正常工作的最小基波激励功率 带宽：一般以输出功率下降3dB的频率变化范围 输入、输出驻波比：表征倍频器输入、输出端口匹配性能的技术指标 噪声系数：如下式
太赫兹射频器件与电路（一）
DCWTechnology Lecture技术讲座1 构成太赫兹收发信机的三条基本途径[1][2][3]典型的无线电收发信机和天线的基本组成如图1所示。
发信机的功用是将包含信息的基带信号对中频载波进行调制，然后经上变频成为射频信号，再经功率放大器放大到额定的功率电平，馈送到天线向空间发射；接收机的功用是将接收天线收到的、由通信对方发来的射频信号，经过滤波和（低噪声）放大，然后经下变频为中频信号，送到解调器解调后进行解码、分路等基带处理。
通常一个无线通信设备是公用一副天线的，其收、发通过收发开关来控制。
到渠成”，需要“未雨绸缪”。
实际上，自20世纪末开始，国内外先后就有致力于太赫兹射频理论与技术的研究和成果的报导，特别是近年来，该领域已成为研发的一个热点。
归纳起来，太赫兹收发信机可通过三个基本途径来实现：一是借助于成熟的微波/毫米波器件与电路的电子技术；二是等离子技术；三是借助于已实际应用的光子技术。
其架构如图2所示（自上而下：电子方式、等离子方式、光子方式）。
太赫兹射频器件与电路（一）钟 旻摘要：文章叙述了将微波/毫米波器件与电路推广应用，包括信号的产生、倍频、变频等器件与电路，用来实现太赫兹发射、接收机的原理，最后给出了应用举例。
关键词：太赫兹收、发信机；微波/毫米米波器件与电路；信号源；倍频器；变频器doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.07.001中图分类号：TN 92 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2023）07-0001-09Terahertz RF Devices and Circuits （I ）ZHONG MinAbstract: In this lecture, the principle of extending microwave-millimeter wave devices and circuits, including signal generation, frequency doubling, frequency conversion, used to implement terahertz transmitters and receivers is described, and examples of applications are given at the end.Key words: terahertz transmitter and receiver; microwave-millimeter wave devices and circuits; signal source;frequency multiplier; frequency converter图1 无线电收发信机的基本组成太赫兹通信是以太赫兹波作为载体的无线通信，必须提供发送太赫兹波信号，该信号通过空间传输后联络对方能将其可靠接收的设备，因此太赫兹收发信机是实现太赫兹通信的关键。
北大深圳研究生院微电子与固体电子学导师介绍
张兴教授
教授。研究方向： 小尺寸MOS器件物理与结构、CMOS集成电路工艺与设计技术、新型纳米半导体器件和集成电路。 电子邮件： zhx@
盛世敏教授
教授 。
研究方向： ASIC与SoC设计。
刘晓彦教授
教授、博导。
研究方向： 1、新型半导体器件物理与结构, 模型，模拟；
2、计算微电子学，DFM 。
电子邮件： xyliu@
金玉丰教授
教授，北京大学微电子研究院副院长。
研究方向： 1、集成微系统；
2、微系统封装技术 。
电子邮件：chengyh@
张海霞教授
教授、博导。
研究方向：1、MEMS设计技术与工具开发；2、SiC MEMS技术；3、生物MEMS技术；4、纳米电子机械系统NEMS。
电子邮件：zhanghx@
康晋锋教授
教授。
研究方向：新型存储器技术（包括器件、材料、工艺、设计）；ULSI集成技术。
副教授。
研究方向： SOC中的IP建库技术。
电子邮件： jias@
王阳副教授
副教授。
电子邮件： wangyang@
陈中建副教授
副教授，微电子学系ASIC教研室主任，北京大学微电子学研究院SOC所副所长。
研究方向： 模拟和混合集成电路设计，低功耗CMOS集成电路设计。
讲师。
研究方向： 1、大功率 LED 封装;
2、功率电子器件工艺与模拟。电子邮件： jinpeng@
林信南博士
讲师。
研究方向： 1. 纳米MOS器件物理和模型；
2. 新结构器件模型和工艺；
3. 基于前端工艺的三维集成技术。
电子邮件： xnlin@
贾嵩副教授
太赫兹(THz)物理、器件及其应用
MC solution of Boltzmann equation
The semi-classical BE for transport of Bloch electrons: f (r , k , t ) 1 F f |coll , k E (k ) r f k f t t
• Used to solve mathematical problems by random-number technology • Using random numbers in an essential way to simulate scattering processes • The differential-integral equations usually include high-order numerical integrations
发展了THzQCL MC模拟程序，设计了基于共振 声子散射的THzQCL。研究了子带激光器动力学
Phys. Rev. Lett. 90, 077402 (2003) Appl. Phys. Lett. 88, 061119 (2006) J. Appl. Phys. 104, 043101 (2008)
完成了THzQCL材料生长、器件制作
-
优化了THzQCL器件设计
-
Roadmap of THzQCL
The first THzQCL - Kö hler et.al, Nature 2002 (Pisa, Italy)
•
• • •
Chirped-superlattice
Semi-insulating surface plasmon waveguide Lasing at 4.4 THz Maximum operating temperature of 50 K
iii-v族化合物半导体器件太赫兹建模和电路验证
iii-v族化合物半导体器件太赫兹建模和电路验证文章标题：iii-v族化合物半导体器件在太赫兹建模和电路验证中的应用在当今科技发展的潮流下，半导体材料作为现代电子器件的关键组成部分，在各个领域都展现出了不可替代的地位。
其中，iii-v族化合物半导体材料因其优异的电学性能和光学特性，被广泛应用于太赫兹波段的器件和电路中。
本文将从深度和广度的角度，探讨iii-v族化合物半导体器件在太赫兹建模和电路验证中的重要应用，并共享个人观点和理解。
一、iii-v族化合物半导体材料简介iii-v族化合物半导体材料是指周期表中III族元素和V族元素组成的半导体材料，具有较高的电子迁移率和较大的击穿场强。
常见的iii-v族化合物包括氮化镓（GaN）、磷化铟（InP）等。
这些材料在太赫兹波段的应用中具有优异的性能，如高迁移率、宽禁带宽度等，因此在太赫兹器件中具有广泛的应用前景。
二、iii-v族化合物半导体器件的太赫兹建模在iii-v族化合物半导体器件的太赫兹建模中，为了准确地描述其电学性能和电磁特性，需要进行复杂的电磁场模拟和结构仿真。
这些模拟包括从微观到宏观的多尺度仿真，涉及到材料的能带结构、电子迁移率、缺陷态模型等方面。
通过建立有效的太赫兹模型，可以深入理解iii-v族化合物在太赫兹波段下的电磁响应特性，为后续的器件设计和优化提供重要的参考。
三、iii-v族化合物半导体器件的电路验证除了建模仿真外，iii-v族化合物半导体器件的电路验证也是至关重要的一环。
通过搭建太赫兹器件的电路原型，可以验证其在实际工作条件下的性能表现，包括频率响应、功率传输特性等。
电路验证还可以为器件的可靠性和稳定性提供充分的考量，为实际应用提供有力支撑。
总结回顾iii-v族化合物半导体器件在太赫兹建模和电路验证中的应用，不仅是当前研究的热点，更是未来太赫兹通信、太赫兹成像等领域的重要基础。
通过本文的分析，我们了解了该领域的基本概念和关键技术，也了解了其在实际应用中的重要性。
固态电路固体器件两会简介
固态电路固体器件两会简介
张建人
【期刊名称】《国际学术动态》
【年(卷),期】1997(000)002
【总页数】2页(P21-22)
【作者】张建人
【作者单位】清华大学微电子所
【正文语种】中文
【中图分类】TN722.33
【相关文献】
1.电子技术中太赫兹固态电子器件与电路的探讨 [J], 翟玥琦
2.微波固态器件与单片微波集成电路技术的新发展 [J], 周德金;黄伟;宁仁霞
3.第19届欧洲固体器件会议与第15届欧洲固体电路会议简况 [J], 何野
4.集成电路迈入吉级电路新时代──1995年第38届国际固体电路年会简介 [J], 洪志良
5.微波／毫米波低噪声器件、新型固体器件及其电路的发展趋势与开发建议 [J], 刘自明;胡荣中;曲兰欣;盛柏桢
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【防务资讯】“DARPA2016年展示日”10大前沿主题——频谱篇
【防务资讯】“DARPA2016年展示日”10大前沿主题——频谱篇本文由大国重器（ElectronicComponent）授权转载作者：长青DARPA2016年度展示日：'致力于加快改变游戏规则的技术转型'昨天介绍了微系统领域的项目（“DARPA2016年展示日”10大前沿主题——微系统篇）。
今天介绍“DARPA展示日”上频谱领域所列项目。
频谱：通过新材料、工具、更快的芯片、更灵巧和更敏捷的移动网络等手段，确保在拥挤和竞争性电磁频谱域中的优势地位。
1 认知无线电低能耗信号分析传感器集成电路（CLASIC）项目集成电路的微缩使得晶体管单位电流增益截止频谱（f T）超过400GHz，再结合专用处理器架构，硅基数字处理器速度可接近1×105 MIPS，处理能效超过2MIPS/mW。
但是，新兴军事认知无线电系统所提出的波形处理要求使得模数转换器（ADC）、数字信号处理器（DSP）和算法的复杂性等级超过低功耗手持设备的实现能力。
因此，在设计高性能认知无线电信号传感器芯片等通信用集成电路时，面临的主要障碍是实现信号（波形）识别处理的超高性能和能效。
CLASIC是DARPA“自适应射频技术”（ART）项目的一部分，目标是实现单片、高性能、超高能效、信号识别集成电路（IC），满足认知通信、雷达和电子战等领域用下一代军用微系统使用需求。
认知系统能够感知外部环境和内部状态，如认知射频系统所在的电磁/信号环境，能够自动决定和调整行为来优化服务质量或操作对象，目标信号参数包括调制方法、信号星座、多次访问或跳频、信道利用和解调。
DARPA希望能够通过研发创新型射频、模拟和混合信号集成电路架构和设计技术来达成该项目目标。
CLASIC主要研究高能效、模拟和/或混合信号处理技术，以分离和分析复杂信号，具体指标包括：使用射频自适应递归和横向滤波器进行盲源分离，使用模拟电路实现快速傅里叶和波形变换，实现信号特征的高效提取，在模拟/神经形态模块中实现循环平稳信号特征提取和分类等算法。
《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第11期专栏征稿_主题：宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成
《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第11期专栏征稿主题：宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成近年来，以SiC、GaN、金刚石、Ga2O3为代表的宽禁带半导体在功率、射频器件方面展示出重要的研究价值，并在5G通信、汽车电子、快速充电等方面展现出了广阔的应用前景。
抓住研发宽禁带功率半导体的战略机遇期，解决宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成中的关键技术瓶颈，具有极为重要的科学意义与实际价值。
为进一步促进宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成等领域的新理论、新技术、新方法的创新研究，促进全国宽禁带半导体行业的相互交流、学习借鉴，《太赫兹科学与电子信息学报》计划推出“宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成“专题栏目，现特向广大专家学者征集符合该专题方向的原创性研究论文及综述，旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。
征稿范围1) 宽禁带半导体单晶生长2) 宽禁带半导体薄膜外延生长3) 宽禁带半导体器件制备工艺4) 宽禁带半导体功率器件设计与建模5) 宽禁带半导体射频器件技术6) 宽禁带半导体光电器件技术7) 宽禁带半导体电路技术8) 宽禁带半导体系统与集成特邀组稿专家唐为华南京邮电大学陈万军电子科技大学刘斯扬东南大学专题时间安排截稿日期：2024年9月1日首轮意见：2024年9月15日录用通知：2024年9月30日出版日期：2024年11月28日投稿方式请登录《太赫兹科学与电子信息学报》官方网站()，根据网站提示在线投稿。
投稿时请作者务必在拟投栏目中选择“专栏：宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成”，并附保密审查。
投稿模板及要求请参见网站首页。
专栏主编简介郭宇锋，南京邮电大学党委书记，教授，博士生导师，兼任中国电子学会教育工作委员会副主任委员、中国电子学会电路与系统分会委员。
主要从事硅、宽禁带半导体及有机功率与射频集成等研究工作。
主持国家级、省部级等项目20余项，授权国际专利、国家发明专利70余件，发表学术论文330余篇，入选国家“XX计划“，江苏省“333工程“培养人选，江苏省”青蓝工程“中青年学术带头人，江苏省”六大人才高峰“培养对象，获中国电子学会科技进步一等奖、中国产学研合作促进奖等省部级及以上奖项或荣誉20项。
太赫兹固态相控阵芯片_解释说明
太赫兹固态相控阵芯片解释说明1. 引言1.1 概述太赫兹固态相控阵芯片是一种基于太赫兹技术的新型微电子器件，能够实现对电磁波的高效控制和调节。
随着通信、雷达、安全检测以及生物医学领域的快速发展，对高频电磁波的需求不断增加，传统射频元件已经不能满足这些应用的需求。
因此，太赫兹固态相控阵芯片作为一种新型、高效的解决方案逐渐受到关注。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对太赫兹固态相控阵芯片进行详细讨论：- 太赫兹技术概述：介绍太赫兹波段和固态相控阵芯片在该波段中的意义及其发展现状。
- 太赫兹固态相控阵芯片技术原理：解释芯片的结构和组成部件，揭示其工作原理和信号传输过程，并分析其可调性设计原理。
- 太赫兹固态相控阵芯片应用领域：介绍该芯片在通信、雷达系统、安全检测以及生物医学领域中的应用，并探讨其在其他领域中的潜在应用。
- 结论：总结本文的主要观点，并展望太赫兹固态相控阵芯片的发展前景。
1.3 目的本文旨在全面介绍太赫兹固态相控阵芯片的技术原理和在各个领域中的应用。
通过深入剖析和解释，读者可了解该芯片的重要性以及其未来发展趋势。
对于相关研究人员和工程师来说，本文可以作为他们进一步研究和开发太赫兹固态相控阵芯片的参考依据。
同时，对于其他科技爱好者和读者来说，本文也提供了一个了解该领域新进展的窗口。
2. 太赫兹技术概述：2.1 太赫兹波段介绍太赫兹波段是指位于微波和红外之间的电磁波段，频率范围大约在100GHz到10THz之间。
相比于其他电磁波段，太赫兹波具有许多独特的特性，例如穿透力强、非离子辐射、对生物组织无害等。
由于这些特点，太赫兹技术在通信、雷达、生物医学和安全检测等领域具有广阔的应用前景。
2.2 固态相控阵芯片的意义固态相控阵芯片是指采用集成电路技术实现的相控阵结构。
与传统的机械扫描相控阵相比，固态相控阵芯片具有体积小、功耗低、调节灵活等优势。
在太赫兹技术中，固态相控阵芯片可以实现太赫兹波束的快速调节和对目标进行高精度定位与成像。
国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码
F01 电子学与信息系统F0101 信息论F0102 信息系统F0103通信理论与系统F0104通信网络F0105移动通信F0106 空天通信F0107 水域通信F0108 多媒体通信F0109 光通信F0110 量子通信与量子信息处理F0111 信号理论与信号处理F0112雷达原理与雷达信号F0113 信息获取与处理F0114 探测与成像F0115 图像处理F0116图像表征与显示F0117 多媒体信息处理F0118 电路与系统F0119电磁场F0120电磁波F0121 微波光电子F0122物理电子学F0123 敏感电子学与传感器F0124生物电子学与生物信息处理F0125 医学信息检测与处理F02 计算机科学F0201计算机科学的基础理论F0202 计算机软件F0203计算机体系结构F0204计算机硬件技术F0205 计算机应用技术F0206 信息安全F0207计算机网络F03 自动化F0301控制理论与技术F0302控制系统F0303系统建模与仿真技术F0304系统工程理论与技术F0305生物系统分析与调控F0306检测技术及装置F0307导航、制导与控制F0308智能制造自动化理论与技术F0309机器人学与机器人技术F0310人工智能驱动的自动化F04 半导体科学与信息器件F0401 半导体材料F0402集成电路设计F0403 半导体光电子器件F0404 半导体电子器件与集成F0405 半导体物理F0406 集成电路器件、制造与封装F0407微纳机电器件与控制系统F0408 新型信息器件F05 光学与光电子学F0501光学信息获取、显示与处理F0502 光子与光电子器件F0503 传输与交换光子学F0504红外与太赫兹物理及技术F0505 非线性光学与梁子光学F0506 激光F0507 光谱技术F0508 应用光学F0509 光学和光电子材料F0510 空间光学F0511 大气、海洋与环境光学F0512 生物、医学光学与光子学F0514 能源与照明光子学F0514 维纳光子学F0515 光子集成技术与器件F0506 交叉学科中的光学问题F06 人工智能F0601 人工智能基础F0602 机器学习F0603机器感知与模式识别F0604 自然语言处理F0605知识表示与处理F0606智能系统与应用F0607人知与神经科学启发的人工智能F07 交叉学科中的信息科学F0701 教育信息科学与技术F0702信息与数学交叉问题国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码F01 电子学与信息系统F0101信息理论与信息系统F010101信息论F010102信源编码与信道编码F010103通信网络与通信系统安全F010104网络服务理论与技术F010105信息系统建模与仿真F010106认知无线电F0102通信理论与系统F010201网络通信理论与技术F010202无线通信理论与技术F010203空天通信理论与技术F010204多媒体通信理论与技术F010205光、量子通信理论与系统F010206计算机通信理论与系统F0103信号理论与信号处理F010301多维信号处理F010302声信号分析与处理F010303雷达原理与技术F010304雷达信号处理F010305自适应信号处理F010306人工神经网络信息处理方法与技术F010401图像处理F010402图像理解与识别F010403 多媒体信息处理F010404探测与成像系统F010405信息检测与估计F010406 智能信息处理F010407视觉信息获取与处理F010408遥感信息获取与处理网络信息获取与处理F010410传感信息提取与处理F0105电路与系统F010501电路设计理论与技术F010502电路故障检测理论与技术F010503电路网络理论F010504高性能电路F010505非线性电路系统理论与应用F010506功能集成电路与系统F010507功率电子技术与系统F010508射频技术与系统F010509电路与系统可靠性F0106电磁场与波F010601电磁场理论F010602计算电磁学散射与逆散射F010604电波传播F010605天线理论与技术F010606毫米波与亚毫米波技术F010607微波集成电路与元器件F010608太赫兹电子技术F010609微波光子学F010610F010611瞬态电磁场理论与应用F010612新型介质电磁特性与应用F0107物理电子学F010701真空电子学F010702量子、等离子体电子学F010703超导电子学F010704相对论电子学纳电子学F010706表面和薄膜电子学F010707新型电磁材料与器件基础研究F010708分子电子学F010709有机、无机电子学F0108生物电子学与生物信息处理F010801电磁场生物效应F010802生物电磁信号检测与分析F010803生物分子信息检测与识别F010804生物细胞信号提取与分析F010805生物信息处理与分析F010806生物系统信息网络与分析F010807生物系统功能建模与仿真F010808仿生信息处理方法与技术F010809系统生物学理论与技术F010810医学信息检测方法与技术F0109敏感电子学与传感器F010901机械传感机理与信息检测F010902气体、液体信息传感机理与检测F010903压电、光电信息传感机理与检测F010904生物信息传感机理与检测F010905微纳米传感器原理与集成F010906多功能传感器与综合技术F010907新型敏感材料特性与器件F010908新型传感器理论与技术F010909传感信息融合与处理F02计算机科学F0201计算机科学的基础理论F020101理论计算机科学F020102新型计算模型计算机编码理论F020104算法及其复杂性F020105容错计算F020106形式化方法F020107机器智能基础理论与方法F0202计算机软件F020201软件理论与软件方法学F020202F020203程序设计语言及支撑环境F020204数据库理论与系统F020205系统软件F020206并行与分布式软件F020207实时与嵌入式软件F020208可信软件F0203计算机体系结构计算机系统建模与模拟F020302计算机系统设计与性能评测F020303计算机系统安全与评估F020304并行与分布式处理F020305高性能计算与超级计算机F020306新型计算系统F020307计算系统可靠性F020308F0204计算机硬件技术F020401测试与诊断技术F020402数字电路功能设计与工具F020403大容量存储设备与系统F020404输入输出设备与系统F020405高速数据传输技术F0205计算机应用技术F020501计算机图形学F020502计算机图像与视频处理F020503多媒体与虚拟现实技术F020504生物信息计算F020505科学工程计算与可视化F020506人机界面技术F020507计算机辅助技术F020508模式识别理论及应用F020509人工智能应用F020510信息系统技术F020511信息检索与评价F020512知识发现与知识工程F020513新应用领域中的基础研究F0206自然语言理解与机器翻译F020601计算语言学F020602语法分析F020603汉语及汉字信息处理F020604少数民族语言文字信息处理F020605机器翻译理论方法与技术F020606自然语言处理相关技术F0207信息安全F020701密码学F020702安全体系结构与协议F020703信息隐藏F020704信息对抗F020705信息系统安全F0208计算机网络F020801计算机网络体系结构F020802计算机网络通信协议F020803网络资源共享与管理F020804网络服务质量F020805网络安全F020806网络环境下的协同技术F020807网络行为学与网络生态学F020808移动网络计算F020809传感网络协议与计算F03自动化F0301控制理论与方法F030101线性与非线性系统控制F030102过程与运动体控制F030103网络化系统分析与控制F030104离散事件动态系统控制F030105混杂与多模态切换系统控制F030106时滞系统控制F030107随机与不确定系统控制F030108分布参数系统控制F030109采样与离散系统控制F030110递阶与分布式系统控制F030111量子与微纳系统控制F030112生物生态系统的调节与控制F030113最优控制F030114自适应与学习控制F030115鲁棒与预测控制F030116智能与自主控制F030117故障诊断与容错控制F030118系统建模、分析与综合F030119系统辨识与状态估计F030120系统仿真与评估F030121控制系统计算机辅助分析与设计F0302系统科学与系统工程F030201系统科学理论与方法F030202系统工程理论与方法F030203复杂系统及复杂网络理论与方法F030204系统生物学中的复杂性分析与建模F030205生物生态系统分析与计算机模拟F030206社会经济系统分析与计算机模拟F030207管理与决策支持系统的理论与技术F030208管控一体化系统F030209智能交通系统F030210先进制造与产品设计F030211系统安全与防护F030212系统优化与调度F030213系统可靠性理论F0303导航、制导与传感技术F030301导航、制导与测控被控量检测及传感器技术F030303生物信息检测及传感器技术F030304微弱信息检测与微纳传感器技术F030305多相流检测及传感器技术F030306软测量理论与方法F030307传感器网络与多源信息融合F030308多传感器集成系统F0304F030401模式识别基础F030402特征提取与选择F030403图像分析与理解F030404语音识别、合成与理解F030405文字识别F030406生物特征识别F030407生物分子识别目标识别与跟踪F030409网络信息识别与理解F030410机器视觉F030411模式识别系统及应用F0305人工智能与知识工程F030501人工智能基础F030502知识的表示、发现与获取F030503本体论与知识库F030504数据挖掘与机器学习F030505逻辑、推理与问题求解F030506神经网络基础及应用F030507进化算法及应用F030508智能Agent的理论与方法F030509自然语言理解与生成F030510智能搜索理论与算法F030511人机交互与人机系统F030512智能系统及应用F0306机器人学及机器人技术F030601机器人环境感知与路径规划F030602机器人导航、定位与控制F030603智能与自主机器人F030604微型机器人与特种机器人F030605仿生与动物型机器人F030606多机器人系统与协调控制F0307认知科学及智能信息处理F030701知觉与注意信息的表达和整合F030702学习与记忆过程的信息处理F030703感知、思维与语言模型F030704基于脑成像技术的认知功能F030705基于认知机理的计算模型及应用F030706脑机接口技术及应用F030707群体智能的演化与自适应F04半导体科学与信息器件F0401半导体晶体与薄膜材料F040101半导体晶体材料F040102非晶、多晶和微纳晶半导体材料F040103薄膜半导体材料F040104半导体异质结构和低维结构材料F040105SOI材料F040106半导体材料工艺设备的设计与研究F040107有机/无机半导体复合材料F040108有机/聚合物半导体材料F0402集成电路设计与测试F040201系统芯片SoC设计方法与IP复用技术F040202模拟/混合、射频集成电路设计F040203超深亚微米集成电路低功耗设计F040204集成电路设计自动化理论与CAD技术F040205纳米尺度CMOS集成电路设计理论F040206系统芯片SoC的验证与测试理论F040207MEMS/MCM/生物芯片建模与模拟F0403半导体光电子器件F040301半导体发光器件F040302半导体激光器F040303半导体光探测器F040304光集成和光电子集成F040305半导体成像与显示器件F040306半导体光伏材料与太阳电池F040307基于柔性衬底的光电子器件与集成F040308新型半导体光电子器件F040309光电子器件封装与测试F0404半导体电子器件F040401半导体传感器F040402半导体微波器件与集成F040403半导体功率器件与集成F040404半导体能量粒子探测器F040405半导体电子器件工艺及封装技术F040406薄膜电子器件与集成F040407新型半导体电子器件F0405半导体物理F040501半导体材料物理F040502半导体器件物理F040503半导体表面与界面物理F040504半导体中杂质与缺陷物理F040505半导体输运过程与半导体能谱F040506半导体低维结构物理F040507半导体光电子学F040508自旋学物理F040509半导体中新的物理问题F0406集成电路制造与封装F040601集成电路制造中的工艺技术与相关材料F040602GeSi/Si、SOI和应变Si等新结构集成电路F040603抗辐射集成电路F040604集成电路的可靠性与可制造性F040605芯片制造专用设备研制中的关键技术F040606先进封装技术与系统封装F040607纳米电子器件及其集成技术F0407半导体微纳机电器件与系统F040701微纳机电系统模型、设计与EDAF040702微纳机电系统工艺、封装、测试及可靠性F040703微纳机电器件F040704RF/微波微纳机电器件与系统F040705微纳光机电器件与系统F040706芯片微全分析系统F0408新型信息器件F040801纳米结构信息器件与纳电子技术F040802基于分子结构的信息器件F040803量子器件与自旋器件F040804超导信息器件F040805新原理信息器件F05光学和光电子学F0501光学信息获取与处理F050101光学计算和光学逻辑F050102光学信号处理与人工视觉F050103光存贮材料、器件及技术F050104光全息与数字全息技术F050105光学成像、图像分析与处理F050106光电子显示材料、器件及技术F0502光子与光电子器件F050201有源器件F050202无源器件F050203功能集成器件F050204有机/聚合物光电子器件与光子器件F050205光探测材料与器件F050206紫外光电材料与器件F050207光子晶体及器件F050208光纤放大器与激光器F050209发光器件与光源F050210微纳光电子器件与光量子器件F050211光波导器件F050212新型光电子器件F0503传输与交换光子学F050301导波光学与光信息传输F050302光通信与光网络关键技术与器件F050303自由空间光传播与通信关键技术F050304光学与光纤传感材料、器件及技术F050305光纤材料及特种光纤F050306测试技术F050307光开关、光互连与光交换F0504红外物理与技术F050401红外物理F050402红外辐射与物质相互作用F050403红外探测、传输与发射F050404红外探测材料与器件F050405红外成像光谱和信息识别F050406红外技术新应用。
中国电子科技集团公司第五十五研究所
中国电子科技集团公司第五十五研究所2019校园招聘启事宣讲会时间：9月12日晚上18:30-20:00宣讲会地点：北京理工大学中关村校区中教322简历网申地址：一、企业简介中国电子科技集团公司第五十五研究Array所（简称55所）始建于1958年，地处六朝古都南京，是我国核心电子器件领域实现自主研发与原始创新的多专业并举的高科技、综合性大型研究所。
55所的主要专业方向为固态功率器件与射频微系统、光电显示与探测，包括固态微波器件、微波毫米波模块电路、微机电系统、封装外壳与基板、平板显示与紫外真空器件等技术领域。
民品主导产业为射频电子、功率电子两大产业。
55所现有职工5000多人，其中：中国电科首席科学家4人，首席专家1人；新世纪百千万人才工程国家级人选2人；享受政府特殊津贴10人；“GaN HEMT和SiC MESFET微波单片集成电路”研究团队被原国防科工委列为首批国防科技创新团队。
55所现占地面积700多亩，形成了“一园三地”的布局，即南京秦淮基础创新中心园区、南京江宁研发与生产基地、扬州功率电子产业基地和德清射频元件产业基地。
55所拥有“单片集成电路与模块重点实验室”、“宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室”、“国家平板显示工程技术研究中心”、“有源层优化生长技术研究应用中心”等。
在固态功率器件等领域，55所具有一流的研发能力，产品水平处于国内领先、国际先进地位。
聚焦主业发展民品，坚持军民融合发展。
55所民品产业的研究领域和产品已经涵盖射频集成电路与模块、声表面波器件与材料、半导体外延材料、电力电子器件与模块、系统集成与应用软件等，形成了以射频电子和功率电子为发展重点的产业布局。
建所以来取得科技成果3000多项，其中获得国家级奖60多项，部（省）级奖560多项。
这些成果及产品广泛应用于国家重点工程和国民经济建设领域。
2015年荣获“全国文明单位”称号；2013年被人力资源与社会保障部、国资委授予“中央企业先进集体”荣誉称号；2013年连续第7次荣获“江苏省文明单位”称号；2008年荣获“全国五一劳动奖状”。
InP基三端太赫兹固态电子器件和电路发展
波 长 短 、透 过 率 高 、带 宽 宽 等 特 点 ，在 太 赫 兹 成 像 、太 赫 兹 频 谱 和 太 赫 兹 通 信 等 方 面 具 有 广 阔 的 应 用 前 景 …。太 赫 兹 波 对 很 多 非 极 性 材 料 具 有 很 强 的 穿 透 力 ，可 以 轻 易 透 过 多 种 非 金 属 外 包 装 材 料 。太 赫 兹 光 子 能 量 很 低 ｆ 只 有 几 个 电子毫伏 ） ， 不 会 对 被 探 测 物 质 造 成 损 伤 。在 安 检 成 像 领 域 ，通 过 探 测 分 析 太 赫 兹 波 的 时 域 谱 或 者 ２ Ｄ 图像 ， 可 以 发 现 隐 藏 的 武 器 和 爆 炸 物 。在 无 损 探 测 领 域 ， 太 赫 兹 波 被 成 功 用 于 检 测 美 国 国 家 航 空 航 天 局 太 空 舱 的外 壁 缺 陷情况 。在 军事研究 领域 ，太赫兹 波 的独 特性 能 ，使其 在通 信 、雷达 、电子对抗 、制导 和卫 星方 面具有广 阔的应 用 空 间 。太 赫 兹 波 是 非 常 好 的 宽 带 信 息 载 体 ，与 光 波 相 比 ，其 具 有 波 束 宽 、易 定 位 和 能 耗 低 的优 点 ，非 常 适 合 卫 星 间 通 信 。 综 上 所 述 ，太 赫 兹 成 像 、太 赫 兹 通 信 和 太 赫 兹 波 谱 是 太 赫 兹 应 用 的 ３个 主 要 方 向 。 太 赫 兹 产 生 、太 赫 兹 传 输 和 太 赫 兹 探 测 是 太 赫 兹 得 以 应 用 的 基 础 。太 赫 兹 系 统 分 为 主 动 探 测 和 被 动 探 测 。主 动 探 测 系 统 由发 射 和 接 收 构 成 。在 发 射 端 ， 较 低 频 率 的 发 射 控 制 信 号 与 太 赫 兹 源 经 过 混 频 器 形 成 调 制 的 太 赫 兹 信 号 ，信 号 经 功 率 放 大 器 放 大 ，经 天 线 发 射 出 去 ；在 接 收 端 ，太 赫 兹 波 经 天 线 接 收 ，经 低 噪 声 放 大 器 放 大 ，进 入 混 频 器 ，通 过 与 本 振 源 进 行 下 混 频 ，变 为 中频 信 号 ，由后 端 进 行 信 号 处 理 。其 中本 振 源 、混 频 器 、功 率 放 大 器 、低 噪声放 大器都 工作 在太赫兹 频段 ， 这 对 半 导 体 器 件 和 电路 的 频 率 特 性 提 出 非 常 高 的 要 求 。太 赫 兹 通 信 系 统 和 主 动 成 像 系 统 的 基 本 构 成 与 此 类 似 。由于 物 体 的太 赫 兹 波 较 弱 ，主 动 式 探 测 实 际 上 是 采 用 太 赫 兹 波 照 射 物 体 ，而 探 测 反 射 的 太 赫 兹 波 ，其 信 噪 比要 好 得 多 。与 主 动 探 测 系 统 相 比 ，被 动 探 测 系 统 没 有 发 射 端 ，天 线 收集 的 太 赫 兹 信 号 经 低 噪 声 放 大 器 放 大 后 ，经 过 混 频 器 并 与 本 振 下 混 频 ，中 频 信 号 经 过 中 频 放 大 器 后 进 行 探 测 。这 ２种 系 统 的 噪 声
太赫兹——精选推荐
太赫兹太赫兹波的产⽣与检测⾃从20世纪60年代初激光问世以来，科学家⼀直对超短激光脉冲，超快过程及各种超快现象有浓厚的兴趣。
经过多年的不懈努⼒，这些⽅⾯的技术研究已取得了很⼤进展。
⽽超短激光脉冲的价值也因1999年诺贝尔化学奖授予科学家艾哈迈德·泽维尔教授⽽得到⼈们更深切的关注。
另⼀⽅⾯除了激光脉冲，⼈们也发现，最早从核爆炸产⽣的强电磁（脉宽在纳秒量级）对电⼦设备有极强的破坏⼒，由此引发了⼈们超短电磁脉冲的研究兴趣。
过去的⼏年中，该领域中的⼀门研究课题——太赫兹电磁脉冲的产⽣技术及应⽤受到了⼈们极⼤的关注。
这是因为太赫兹电磁脉冲正是由超短激光脉冲选通半导体光导开关后产⽣的；另⼀⽅⾯这是其在很多领域都有相当重要的作⽤。
⼀．简介太赫兹电磁脉冲或称为THz波（太赫兹波）或称为T射线（太赫兹射线）是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。
太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长⼤概在0.03到3mm范围，这⼀波段的电磁辐射具有很强的透视能⼒，可以作为⼀种特殊的“探针”⽤来对物质内部进⾏深⼊研究。
⼆．发展历程实际上，早在⼀百年前，就有科学⼯作者涉及过这⼀波段。
在1896年和1897年，Rubens和Nichols就涉及到这⼀波段，红外光谱到达9um（0.009mm）和20um （0.02mm），之后⼜有到达50um的记载。
之后的近百年时间，远红外技术取得了许多成果，并且已经产业化。
但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据⾮常少，主要是受到有效太赫兹产⽣源和灵敏探测器的限制，因此这⼀波段也被称为THz间隙。
随着80年代⼀系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲THz 源成为⼀种准常规技术，THz技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起⼀股THz研究热潮。
三．特点太赫兹具有瞬态性、宽带性、相⼲性、低能性等独特性能，在宽带通信、雷达、电⼦对抗、电磁武器、天⽂学、医学成像、⽆损检测、安全检查等领域产⽣了深远的影响。
太赫兹电子器件研究报告
太赫兹电⼦器件研究报告太赫兹电⼦器件研究报告1、定义与概念太赫兹（Terahertz，简称THz）是指频率在0.1 THz～10 THz（1 THz = 1012 Hz），波长在3 mm～30 µm范围内的电磁波，波段介于微波与远红外光之间，如图1所⽰。
THz波的长波段与亚毫⽶波重合，其发展主要依靠电⼦学技术；短波段与红外线重合，发展主要依靠光⼦学技术。
THz波的位置正好处于宏观经经典理论向微观量⼦理论的过渡区，也是电⼦学向光⼦学过过渡领域，它是最后⼀个⼈类尚未完全认知和利⽤的频段[1]。
20世纪90年代以前，由于缺乏有效的THz源及检测技术，致使⼈们对THz 波段的认知⾮常有限，使得THz波成为电磁波谱上的空隙。
近⼗⼏年来，激光技术的迅速发展为THz波的产⽣提供了稳定、可靠的激发光源，THz波检测技术及其应⽤的研究也得到了蓬勃的发展[2]。
相⽐于传统的电磁波和光波，THz脉冲的典型脉宽在⽪秒量级，不但可以⽅便的进⾏时间分辨的研究，⽽且通过取样测量技术，能够有效地抑制背景辐射噪声的⼲扰[3]；THz脉冲源通常包括若⼲个周期的电磁振荡，单个脉冲的频带可以覆盖从吉赫兹⾄⼏⼗太赫兹的范围；由于它是由相⼲电流驱动的偶极⼦振荡产⽣的，或是由相⼲的激光脉冲通过⾮线性光学频率差频产⽣，因此有着很好的相⼲性；此外，THz光⼦的能量只有10-3eV，不易破坏被检测的物质，适合于⽣物⼤分⼦与活性物质结构的研究；⽽且，THz辐射具有很好的穿透性，它能以很⼩的衰减穿透物质，如烟尘、墙壁、碳板、布料及陶瓷等，在环境控制与国家安全⽅⾯能有效发挥作⽤。
2、太赫兹电⼦器件的国内外研究⽔平及其⼯作原理在太赫兹技术及应⽤中，太赫兹辐射源研究是太赫兹技术发展的重要环节，有多种⽅法都可产⽣THz辐射，主要包括以下⼏类[4,5]：（1）半导体THz源，如采⽤量⼦级联半导体激光器可直接产⽣THz源。
半导体THz源具有⼩巧、价格低廉和频率可调的特点，是⼈们希望的⼀种THz 源，但这类技术的THz源中，⼤部分需要器件的制冷且输出的功率较⼩，并且要把频率延伸到THz也是件难事；（2）基于光⼦学的THz发⽣器，如利⽤超短激光脉冲去激发太赫兹辐射源也是产⽣脉冲太赫兹辐射的主要⽅法，常⽤的激光激发技术有光导和光整流技术。
太赫兹器件
太赫兹器件
太赫兹器件是一种用于太赫兹频率范围（约为300 GHz至10 THz）的电子器件。
太赫兹频率范围被广泛应用于无线通信、成像、材料检测、生物医学等领域。
太赫兹器件包括发射器和接收器，用于产生和接收太赫兹辐射。
发射器通常采用光电或电子激励方式，通过激发半导体材料的电子或光子来产生太赫兹波。
接收器则用于检测和测量太赫兹辐射信号。
常见的太赫兹器件包括太赫兹激光器、太赫兹二极管、太赫兹天线、太赫兹滤波器等。
其中，太赫兹激光器是一种通过受激辐射产生太赫兹波的设备，广泛应用于太赫兹光谱学和成像领域。
太赫兹二极管则是一种将微波信号转换为太赫兹信号的器件，常用于太赫兹通信和雷达系统中。
太赫兹器件的发展受到材料、制备技术和器件设计等方面的限制。
目前，研究人员正在不断改进材料的性能，提高器件的工作频率和功率输出，并探索新的器件结构和工艺方法，以推动太赫兹技术的应用和发展。
太赫兹射频器件与电路（三）
DCWTechnology Lecture技术讲座1数字通信世界2023.121 实现太赫兹射频器件与电路的第三条技术途径：等离子技术等离子体方法的目标是构造本质上在太赫兹频率下运作的器件，即不需要从微波范围上变频转换，或从光学器件产生光再下变频转换为太赫兹波，而直接从等离子体产生。
等离子体早在20世纪20年代就已问世，而之后新的发现，特别是利用如石墨烯等二维纳米材料，打开了室温下工作的太赫兹纳米器件的大门，使得它们对太赫兹通信特别有吸引力。
条件。
这是物质的电子从原子中剥离出来成为自由电子和离子组成的，其共同的条件是体系整体上近似呈现电中性。
理论与实践都证明，某些气体（如空气）、液体（如水）和固体（如铝箔）等离子体均可激发出太赫兹波（见图2），它们是在等离子体中产生的电磁波，称等离子体波。
在图2中，使用了飞秒光纤激光器输出飞秒光脉冲，作用于这几种等离子体，便能诱导出太赫兹波。
飞秒光纤激光器是一种主要由光纤激光器构成，具有飞秒（10-15秒）区持续时间的脉冲激光器。
飞秒激光不是单色光，而是中心波长在800 nm 左右的一段波长连续变化光的组合，利用这段范围内连续波长光的空间相干，来获得时间上极大的压缩，从而实现飞秒量级的脉冲输出。
太赫兹射频器件与电路（三）钟 旻摘要：文章叙述了利用等离子技术，包括信号源的产生、放大、调制、变频等器件与电路，来实现太赫兹发射、接收机的原理，最后给出了应用举例。
关键词：太赫兹收、发信机；等离子器件与电路；信号源；倍频器；变频器doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.12.001中图分类号：TN 92 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2023）12-0001-09Terahertz RF Devices and Circuits (III)ZHONG MinAbstract: In this lecture, the principle of using plasma technology, including devices and circuits for signal source generation, amplification, modulation , and frequency conversion, to achieve terahertz transceiver is described. Finally, application examples are provided.Key words: terahertz transceiver; plasma devices and circuits; signal source; frequency multiplier; modulator;frequency converter图1 利用等离子技术实现太赫兹收发信机的基本组成框图 由图1可见，利用等离子技术实现太赫兹通信收发信机，需要解决信号源的产生、变频、调制、放大和滤波等问题。
太赫兹射频器件与电路（二）
技术讲座1数字通信世界2023.111 实现太赫兹射频器件与电路的另一技术途径：光子技术[1][2]光波位于电磁波频谱中的高端，通常是指可见光，其频率范围在4.2×1014～7.8×1014 Hz 之间，相对应真空中的波长约为380～780 nm 。
激光通信是利用激光传输信息的通信方式，其中，利用大气作为传输媒质的激光通信属于无线通信的的范畴。
现代大气激光通信采用相干光作为载波，以便于进行相干调制。
光的相干指的是两束光的波动在传播过程中保持着相同振动方向和相位差，具有相同的频率，或者有完全一致的波形。
相干调制是将需传输的信号用来改变相干光载波的频率、相位和振幅的一种调制技术。
当今无论是光纤通信或大气激光（如卫星星间激光通信），其技术已甚为成熟，因此可应用于太赫兹通信。
图1是利用光子技术实现太赫兹通信的收、发信机原理框图。
在收、发信机中，光波产生器即光源，是必不可少的。
而发射机中的光调制器用以实现基带信号对光载波的调制，之后通过下变频器将光波变换为载有信息的太赫兹波，经放大后通过太赫兹天线发向接收方。
另一种技术方案是，将光波下变频为太赫兹波，再使用太赫兹调制器对其调制。
接收机将接收到的太赫兹波与本机光波通过差拍解调输出所需的基带信号；当然也可将太赫兹波直接进行解调处理。
总之，利用光子技术实现太赫兹收发电路的关键器件是产生适合频率的光源、调解器和光-电变频器。
核心是将高频率的光波转换为远低于光频的太赫兹波。
此举旨在利用成熟的激光器件技术。
下面将介绍其基本工作原理及电路实现。
【预备知识】为便于初次接触激光知识的读者了解激光产生的原理，先列出一些有关的基本概念和知识。
（1）物质由原子或分子组成。
原子是由带正电荷的原子核和分层围绕原子核运动的电子组成。
其中，处于最外层的电子称为价电子，物质的许多物理和化学性质均与之有关。
单个原子或若干个相距无限远的原子中电子所处的能级是分立的。
因原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。
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空间电子技术SPACE ELECTＲONIC TECHNOLOGY2013年第4期太赫兹固态电子器件和电路①金智，丁芃，苏永波，张毕禅，汪丽丹，周静涛，杨成樾，刘新宇（中国科学院微电子研究所，北京100029）摘要：随着微电子技术的飞速发展，半导体器件的截止频率已经进入到太赫兹频段，太赫兹电路的频率特性特性得到极大发展。
以固态器件为基础的电路的工作频率进入到太赫兹频段。
太赫兹固态电子器件与电路技术在空间领域有着重要的应用前景。
文章重点介绍InP基三端太赫兹固态电子器件和电路，以及太赫兹肖特基二极管器件和电路的技术发展过程与最新动态。
并指出随着器件与电路的整体化与集成化发展趋势，太赫兹单片集成技术是其未来发展方向。
关键词：太赫兹，固态电子器件和电路，InP基三端电子器件，肖特基二极管，综述D O I：10．3969/j．issn．1674-7135．2013．04．0120引言太赫兹波指频率在0．1THz 10THz范围的电磁波，对应的波长在30μm 3mm之间，介于微波和光波之间。
由于具有其他波段不具备的波长短、透过率高、带宽宽等独特性质，其在安检成像、通信、生物医药、军事以及空间技术等领域具有重要的应用价值［1］。
在空间技术领域，太赫兹波的应用主要集中在雷达和成像、通信、对地遥感、宇宙探测、航天器无损探测等几个方面［2，3］。
相对于微波和激光等其他波段，THz雷达探测系统具有适中的搜索能力和覆盖范围，空间分辨率和角分辨能力较好，并且具有良好的抗干扰能力，在高空飞艇探测、卫星和航天器预警雷达、航天器星体着陆场成像等领域有很好的应用前景。
太赫兹波所具有的传输距离远、信道容量大、能耗小、发射天线小、保密性好、抗电磁干扰能力强以及等离子体透过性强等特点，使其非常适用于航天器集群间通信，航天器内部通信以及突破黑障通信。
太赫兹波与大气中的沙尘、冰云等物质有强烈的相互作用，另外，大气中的水分子、甲烷和人类活动而排放的含氯、氮、硫、氰废气分子的特征吸收谱线，以及地球50%以上的长波辐射均位于太赫兹频段，所以，太赫兹波在大气遥感领域有广阔的应用前景。
宇宙探测方面，来自星际物质的THz波包含各种气态分子的信息，通过研究特定分子吸收谱线和辐射源的空间分布可以获得天体组成成分以及星际尘埃构成的螺旋星系的空间结构等信息。
此外，宇宙膨胀导致的光谱红移，使得最遥远星系的辐射偏移到了THz波段，因此利用THz波可以研究宇宙的演化。
航天器无损探测方面，太赫兹波对很多非极性材料具有很强的穿透力，可以轻易透过多种非金属材料。
太赫兹光子能量很低（只有几个毫电子伏特），不会对探测物质造成损伤，已经被成功用于检测美国国家航空航天局太空舱的外壁缺陷情况。
太赫兹产生、太赫兹传输和太赫兹探测是太赫兹波得以应用的基础。
在太赫兹源与太赫兹探测技术研究中，主要有真空电子学方法、光学方法和微电子学方法。
其中微电子学方法主要采用基于半导体的固态电子器件构成的微电子集成电路，可以实现太赫兹源、对太赫兹信号进行混频和放大等功能，实现特定频率的太赫兹波的产生与探测。
相对于前两种方法，微电子学方法的固态电子器件和电路具有体积小、成本低、可规模化生产、易于集成等优点，更适合应用于空间太赫兹技术领域。
文章将重点介绍微电子方法实现的太赫兹源和探测器所需的核心器件和电路的发展过程和最新动态。
集中在三端有源固态电子器件和电路以及基于肖特基二极管的太赫兹固态电子器件和电路两个方面。
84①收稿日期：2013-08-21；修回日期：2013-10-22。
基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（编号：2010CB327502）。
1太赫兹三端固态电子器件和电路的发展动态三端半导体器件指双极器件和场效应器件等三端口、具有放大功能的器件。
器件频率特性的2个最关键指标是增益截止频率（f T）和最高振荡频率（fmax，或称为功率增益截止频率）。
要实现太赫兹电路，关键是如何提高器件的f max，太赫兹器件f max通常为电路工作频率的2 3倍。
继Si和GaAs半导体材料之后发展起来的InP 基材料具有生长手段成熟，能带易于剪裁，具有非常高的载流子迁移率等特性，是太赫兹电子器件的理想材料。
美国国防部高级研究计划局（DAＲPA）在进入21世纪后启动了发展InP基太赫兹三端电子器件和电路的“反馈型射频线性放大器”、“频率捷变数字合成发射机技术”、“亚毫米波成像焦平面技术”等研究计划，其战略意义和重要性可见一斑。
InP基太赫兹三端电子器件主要有异质结构双极晶体管（HBT）和高电子迁移率晶体管（HEMT）两种形式。
1．1InP基HBT器件InP基HBT器件是纵向器件，由发射极、基极和集电极构成。
目前通常利用较宽带隙的InP材料作为发射极，而窄带隙的InGaAs材料作为基极和集电极。
针对器件的功率和频率特性，InP基HBT研究的主要方向主要有三个方面：消除InP和InGaAs材料之间存在的导带尖峰、提高f T和f max。
首先，导带尖峰会阻挡载流子的运动，影响器件的击穿电压和频率特性。
有3种方法消除集电极的导带尖峰：（1）采用在基极InGaAs材料和集电极InP间插入带隙二者之间的材料多层结构，使集电极能带平缓过渡从而消除导带尖峰［4］；（2）在基极In-GaAs和集电极InP之间插入超晶格结构，在超晶格中形成从基极到集电极的子能带，实现能带过渡［5］；（3）采用导带顶高于InP导带顶的GaAsSb作为基极材料，二者形成没有导带尖峰的II型能带结构［6］。
其次，提高f T的主要途径是减小基极和集电极的厚度。
采用12．5nm C掺杂基极、55nm集电极和0．32m宽发射极的单异质结InP HBT，fT到达765GHz，fmax为227GHz［7］。
首次实现InP DHBT的f T超过300GHz［4］的器件，采用的是20nm厚的C掺杂基极，厚150nm的并采用组分渐变消除导带尖峰的集电极，和宽度为0．8m的发射极。
采用超晶格消除导带尖峰，当集电极厚度减小到60nm，发射极宽度为250m时，器件的f T达到660GHz［5］。
第三，提高f max的主要途径是减小结面积，降低基极接触电阻和寄生电容等。
在目前通常采用的3台面平坦化工艺中，采用发射极和基极自对准工艺，减小基极的寄生电阻；通过减小基极面积来减小寄生电容。
现有的工艺，基极的宽度可以减小到150nm［8］。
减小发射极的宽度，也能使器件的fmax得到有效的提高。
采用上述的多种工艺结合，采用厚度均30nm，面积为2μmˑ130nm的发射极，厚度为30nm的基极，和厚度为100nm的集电极的器件，fT 达到0．52THz，f max达到1．2THz，是目前HBT器件中的最高水平［9］。
1．2InP基HEMT器件HEMT器件是一种场效应器件，由源极、栅极和漏极组成。
通过栅极金属与势垒层形成肖特基接触中的肖特基势垒控制沟道二维电子气的浓度，从而产生漏极电流的调制效应。
HEMT器件在高频率下具有较小的噪声特性，常用作低噪声器件。
为增加器件的f T和f max并减小F min，InP基HBT研究的主要方向主要有四个方面：提高器件载流子的迁移率，减小器件的栅长，增强栅控能力，减小器件的寄生电容和电阻。
首先，提高器件外延材料的载流子迁移率是获得高的截止频率的基础。
器件沟道中载流子迁移率与沟道层材料的组分密切相关，与InP匹配的In-GaAs沟道材料的迁移率可以达到8000cm2/Vs，采用富In组分的InGaAs沟道材料可有效增加器件的载流子迁移率，最近采用InGaAs/InAs/InGaAs的复合沟道其迁移率达到15000cm2/Vs［10］。
其次，减小器件的栅长。
通常使用可以减小栅长同时减小栅极电阻的T型栅。
T型栅的工艺采用多层光刻胶实现，较多的有PMMA/MMA/PMMA、ZEP/PMGI/ZEP等多层光刻胶，采用电子束曝光来实现［11］，可实现最小栅长为30nm的器件［12］，可以将f T提高到644GHz，同时f max达到681GHz。
［13］采用多层胶电子束曝光结合介质干法刻蚀的方法可以进一步减小栅长，最小可减小到15nm，f T和f max分别达到580GHz和320GHz［14］。
第三，增强栅控能力。
栅控能力通过跨导反映，而在器件外延材料和栅长确定的情况下，跨导有三个影响因素：栅槽侧蚀宽度、沟道层厚度和栅金属和942013年第4期金智，等：太赫兹固态电子器件和电路沟道层之间的势垒层厚度。
栅槽侧蚀宽度对f T的影响不是单调的，而且取决于器件材料和结构，在器件的材料和结构确定的情况下，存在一个最佳值。
［15］沟道层厚度的减小会使f T增大。
在减小沟道层厚度的同时，也会导致沟道载流子浓度的下降，从而使输出电流降低，这可以通过寻找两者妥协的最佳值来解决。
栅金属和沟道层之间的势垒层厚度的减小会使f T增大［16］。
通过栅极Pt金属扩散技术，可以将栅极金属和沟道层之间的势垒层厚度减小到4nm，采用该技术的栅长为40nm的InP基HEMT 器件跨导可达2．7mS/μm，f T和f max分别达到688 GHz和800GHz［17］。
第四，减小寄生电容和电阻。
提高栅脚高度，可以有效地减小寄生电容［10］。
减小寄生电阻主要通过减小源漏的欧姆接触电阻和势垒层电阻。
常规的改善欧姆接触电阻率的方法是改善金属－半导体结。
而减小势垒层电阻的方法有两种，一是通过In0．52Al0．48As隔离层和In0．7Ga0．3As沟道层之间插入一层高In组分的In0．7Al0．3As层［18］；另一种方法是利用栅极自对准的方法减小器件源漏极之间距离［19］。
国内在InP基HEMT的研究方面已经有十多年的历史。
到2008年，InP截止频率突破200GHz；最近中科院微电子所实现了90nm栅长的T型栅，将InP基HEMT的截止频率提高到350GHz以上，并建立了器件模型，设计了多款毫米波电路［20］，为进一步研究更高频率的太赫兹器件和电路打下了基础。
1．3太赫兹固态三端电子器件相关电路太赫兹源、低噪声放大器和功率放大器是太赫兹系统中的核心电路。
上世纪由于器件工艺的限制，半导体单片集成电路的工作频段主要集中在W 波段。
近年来，InP基HBT和HEMT的f max突破1 THz，TMIC得到了迅猛的发展。
太赫兹源方面，基于三端器件的太赫兹频率源有压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator，VCO）和锁相环（Phase Locked Loop，PLL），其中PLL具有更好的频率稳定度，但制作难度非常高。
2007年，采用栅长为35nm的InP HEMT技术实现了314GHz 和346GHz的基频振荡器，输出功率分别为46W和25W［21］；2008年实现了330GHz的振荡器模块，输出功率达到0．27mW［22］。