东北大学 装置对太赫兹脉冲波辐射响应的测量吸收/放大光谱
在增加原型石墨烯晶体管的漏极电压的同时发射太赫兹波脉冲
石墨烯晶体管相对于入射脉冲波的吸收特性(频谱)是从发射脉冲波的时间响应波形获得的
当漏极电压高于某一阈值时，最大增益为0的放大特性(负吸收)
获得09 (9%)
学分:东北大学 东北大学教授太一大治带领一组国际研究人员成功演示了由干电池驱动的石墨烯中太赫兹辐射的室温相干放大
大约40年前，等离子波电子技术的出现带来了大量新的机遇
科学家们对等离子体波传播速度超过电子的可能性非常感兴趣，这表明所谓的“等离子体”设备可以在太赫兹频率下工作
然而，实现这种放大器或发射器的实验尝试仍然难以实现
“我们的研究探索了太赫兹光等离子体耦合、光吸收和基于石墨烯的系统的放大，因为它具有优异的室温电学和光学特性，”东北大学(RIEC)电通信研究所超宽带信号处理实验室的大津治教授说
该研究团队由来自日本、法国、波兰和俄罗斯机构的成员组成，设计了一系列单层石墨烯沟道晶体管结构
这些产品采用了一个原始的双聚集门，作为一个高效的天线来耦合太赫兹辐射和石墨烯等离子体
测量下制备的石墨烯晶体管结构的扫描电镜俯视图
它的特点是独特的晶体管电极结构，称为“双栅栅”，其中两组栅电极具有梳状光栅形状，并以交叉方式排列
学分:东北大学 使用这些设备，研究人员可以演示可调共振等离子体吸收，随着电流的增加，导致太赫兹辐射放大
在单层石墨烯中观察到高达9%的放大增益，远远超过了众所周知的标志性水平2
3%,这是光子直接与电子相互作用而不激发石墨烯等离子体激元时的最大值
为了解释这个结果，研究小组使用了耗散等离子体晶体模型，捕捉了放大现象的主要趋势和基本物理
具体来说，该模型预测驱动系统进入放大状态的通道直流电流的增加
这表明等离子体波可以以相干的方式将直流电能转换成入射的太赫兹电磁波
“因为所有的结果都是在室温下获得的，我们的实验结果为新一代全电子、谐振和压控太赫兹放大器的太赫兹等离子体技术铺平了道路，”大津治教授补充道
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