上海理工大学太赫兹技术创新研究院在柔性太赫兹探测器方面取得新进展
发布者：张慧萍发布时间：2025-12-30浏览次数：10
近日，上海理工大学庄松林院士领导的太赫兹技术创新研究院提出了一种可在室温下工作的自供电宽带快速响应的柔性太赫兹探测器。该探测器充分利用柔性材料聚酰亚胺的低损耗和石墨烯的高电子迁移率，并引入Ω型劈裂环（OSR）天线，实现基于光热电效应的宽带和超灵敏的太赫兹响应。该研究成果以《Giant Broadband Electric Field Enhancement Mediated by Ω–Shaped Antenna and Its Application on Ultrasensitive Terahertz Detectors》为题，发表在《Laser & Photonics Reviews》杂志上（IF=10，中科院一区）。论文第一作者为硕士生张浔林，通讯作者为朱亦鸣教授，郭旭光研究员。 本研究针对传统太赫兹光热电探测器在天线增益与带宽之间难以兼顾的瓶颈问题，创新性地提出了一种OSR天线。该结构通过**调控环路尺寸与偶极子臂长度，实现了对电感-电容（LC）谐振与偶极谐振频率的自由调控。研究发现，在常规电激励构型下，得益于两种模式的协同效应，OSR天线在0.4 THz的带宽范围内实现了超过40倍的局部电场增强；而在磁激励构型下，OSR天线馈电间隙处的场强相较于电激励构型下提升了一倍。结合OSR天线在馈电间隙处显著的电场增强效应、柔性材料聚酰亚胺的低损耗特性与石墨烯的高载流子迁移率等特性，在室温和零偏压模式下，该器件在太赫兹频段表现出卓越的探测性能：电压响应度最高可达到908 V/W，噪声等效功率低至5.8 pW/√Hz，响应时间仅为8 μs。实验结果表明，该工作不仅为研制超灵敏、宽带的柔性太赫兹感知器件奠定了坚实的理论与实验基础，也为未来下一代太赫兹高速通信、实时成像等领域开辟了广阔的应用前景。
