ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЕ ПРИЁМНИКИ ИК- И ТГЦ-ИЗЛУЧЕНИЯ С НАНООПТОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ НА ОСНОВЕ ОДНОСЛОЙНОГО ГРАФЕНА
И.С. Гибин, П.Е. Котляр
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия
gibin@iae.nsk.su
Ключевые слова: терагерцовые приёмники, графеновые мембраны, ячейки Голея, чувствительные к ТГЦ-излучениям
Страницы: 57-67
Аннотация
Приведён аналитический обзор оптико-акустических приёмников (ОАП), основанных на ячейках Голея, применительно к использованию в инфракрасном (ИК) и терагерцовом (ТГц) диапазонах излучения. Представлена история появления и развития ОАП с первых работ Белла, Хейса, Голея и до настоящего времени. Отмечены преимущества ОАП, заключающиеся в постоянной и высокой чувствительности в широкой области спектра и наивысшей среди тепловых приёмников обнаружительной способности. Рассмотрены основные характеристики мембран - главных элементов ОАП, проанализированы физические свойства графена как наиболее предпочтительного материала для мембран. Предложены три конструктивные группы ОАП: одиночные ячейки с оптическим считыванием информации и конденсаторным микрофоном, селективные приёмники с газовым наполнением камер и матричные приёмники. Даны оценки, показывающие, что применение мембран из SLG-графенов позволяет создать приёмники ИК- и ТГЦ-излучения с ячейками порядка десятков микрон с предельно высокой чувствительностью. Предложена новая конструктивная схема матричных терагерцовых оптико-акустических приёмников с применением мембран из гексатриграфена (С)63(6), обладающих рекордными характеристиками.
DOI: 10.15372/AUT20210107 |
