更小的天线-栅极间距可提高氮化镓/氮化铝镓高电子迁移率晶体管太赫兹探测器的灵敏度

摘要： 我们报道了一项通过缩短栅极长度和减小天线-栅极间距分别增强场效应因子与天线因子，从而提升基于天线耦合场效应晶体管自混频太赫兹检测灵敏度的研究。在室温条件下，采用300纳米栅极长度和200纳米天线-栅极间距的氮化镓/氮化铝镓高电子迁移率晶体管（HEMT）实现了0.65太赫兹处3.7皮瓦/√Hz的光学等效噪声功率（NEP）。研究发现天线因子与天线-栅极间距成反比，且相干/非相干太赫兹辐照响应均符合自混频模型描述。为填补室温HEMT探测器与低温探测器之间0.1至1皮瓦/√Hz的NEP差距，需重点考虑阻抗匹配问题。