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亚波长结构可调谐太赫兹器件研究开题报告

一、研究背景和意义

太赫兹（THz）波位于微波和红外之间，具有许多独特特性，如透过

一些非导体，穿透一些生物和纤维材料，可以用于无损检测和成像、物

质特征识别、无线通信等领域。但是，当前可用的THz器件性能和价格

仍然受限，限制了其应用的普及。

亚波长结构是一种比传统结构更小的器件结构，具有更高的灵敏度

和可调性。因此，亚波长结构可调谐太赫兹器件成为了近年来研究的热

点之一。

本研究旨在设计和制备一种亚波长结构可调谐太赫兹器件，以实现

更高的性能和更广泛的应用。

二、研究内容和方法

1.设计新型亚波长结构可调谐太赫兹器件并模拟其电磁特性

通过计算机辅助设计和仿真软件模拟，设计出符合要求的亚波长结

构可调谐太赫兹器件，并研究其电磁特性。

2.制备亚波长结构可调谐太赫兹器件

采用光刻、薄膜沉积、金属化、离子束刻蚀等工艺制备出亚波长结

构可调谐太赫兹器件样品。

3.测量和分析器件性能

利用太赫兹时域光谱仪和自制的太赫兹系统对制备的亚波长结构可

调谐太赫兹器件进行测量和分析，获得其电学参数、输运特性和谐振特

性等信息。

三、研究进展和预期结果

目前，已经完成亚波长结构可调谐太赫兹器件的设计和模拟工作，

并开始进行器件的制备。预计在下一步的研究中，将成功制备出符合设

计要求的样品，并对其性能进行详细的测试和分析。

预期结果包括：

1.成功设计制备一种亚波长结构可调谐太赫兹器件；

2.研究得到器件的电学参数、输运特性和谐振特性等信息，为进一

步优化器件性能提供指导；

3.探索其在太赫兹系统中的应用，并为太赫兹技术在无损检测和成

像、物质特征识别、无线通信等领域的推广提供技术支持。

四、研究难点和解决方案

亚波长结构可调谐太赫兹器件的制备需要高精度的加工和工艺控制，

且在器件设计中考虑到了许多复杂的电磁特性。因此，研究难点主要有

两方面：

1.在工艺制备中，如何实现纳米级别的精度和模拟中的复杂结构。

解决方案：采用先进的光刻和离子束刻蚀工艺，优化各项制备条件，

并结合仿真软件模拟调整制备参数，以实现精度控制。

2.在测试中，如何获得高精度的数据并进行有效分析和解释。

解决方案：利用高精度测量仪器进行测量，采用先进的数据处理方

法进行数据分析，并结合仿真模拟对实验结果进行解释。