作為人類尚未大規(guī)模使用的一段電磁頻譜資源，太赫茲波有著極為豐富的電磁波與物質(zhì)間的相互作用效應(yīng)，不僅在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，而且在安檢成像、雷達(dá)、通信、天文、大氣觀測(cè)和生物醫(yī)學(xué)等諸多技術(shù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，室溫微型的固態(tài)太赫茲光源和檢測(cè)器技術(shù)尚未成熟，眾多太赫茲發(fā)射-探測(cè)應(yīng)用還處于原理演示和研究階段。室溫、高速、高靈敏度的固態(tài)太赫茲探測(cè)器技術(shù)是太赫茲核心器件研究的重要方向之一。

    自2009年起，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所秦華、張寶順、吳東岷課題組一直致力于太赫茲波－低維等離子體波相互作用及其調(diào)控研究。團(tuán)隊(duì)在2009年底取得突破性進(jìn)展，在GaN/AlGaN高電子遷移率晶體管基礎(chǔ)上研制成室溫工作的高靈敏度高速太赫茲探測(cè)器，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)1000 GHz的太赫茲波的靈敏檢測(cè)（Journal of Semiconductors, 2011, 32: 064005；AIP Conf. Proc., 2011, 1399: 893）。

    通過(guò)三年多的技術(shù)攻關(guān)，發(fā)展了太赫茲天線（Appl. Phys. Lett., 2011, 98: 252103；Appl. Phys. Lett., 2012, 100: 013506）、場(chǎng)效應(yīng)混頻和器件模型（Appl. Phys. Lett., 2012, 100: 173513）等關(guān)鍵技術(shù)，形成了完整的場(chǎng)效應(yīng)自混頻太赫茲探測(cè)器技術(shù)，填補(bǔ)了該類探測(cè)器的國(guó)內(nèi)空白。

    目前，蘇州納米所研制的太赫茲探測(cè)器探測(cè)頻率達(dá)到800-1100 GHz，電流響應(yīng)度大于70 mA/W，電壓響應(yīng)度大于3.6 kV/W，等效噪聲功率小于40 pW/Hz0.5，綜合指標(biāo)達(dá)到國(guó)際上商業(yè)化的肖特基二極管檢測(cè)器指標(biāo)，成功演示了太赫茲掃描透視成像和對(duì)快速調(diào)制太赫茲波的檢測(cè)。

    該項(xiàng)技術(shù)可進(jìn)一步發(fā)展成大規(guī)模的太赫茲焦平面成像陣列和超高靈敏度的外差式太赫茲接收機(jī)技術(shù)，為發(fā)展我國(guó)的太赫茲成像、通信等應(yīng)用技術(shù)提供核心器件與部件。

    本工作得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、中科院“百人計(jì)劃”、中科院重要方向性項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的大力支持。