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，不僅在基礎研究領域，而且在安檢成像、雷達、通信、天文、大氣觀測和生物醫(yī)學等諸多技術領域有著廣闊的應用前景。目前，室溫微型的固態(tài)太赫茲光源和檢測器技術尚未成熟，眾多太赫茲發(fā)射-探測應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)太赫茲探測器技術是太赫茲核心器件研究的重要方向之一。

自2009年起，中國科學院蘇州納米技術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。團隊在2009年底取得突破性進展，在GaN/AlGaN高電子遷移率晶體管基礎上研制成室溫工作的高靈敏度高速太赫茲探測器，首次實現(xiàn)了對1000 GHz的太赫茲波的靈敏檢測（Journal of Semiconductors, 2011, 32: 064005；AIP Conf. Proc., 2011, 1399: 893）。

通過三年多的技術攻關，發(fā)展了太赫茲天線（Appl. Phys. Lett., 2011, 98: 252103；Appl. Phys. Lett., 2012, 100: 013506）、場效應混頻和器件模型（Appl. Phys. Lett.,2012, 100: 173513）等關鍵技術，形成了完整的場效應自混頻太赫茲探測器技術，填補了該類探測器的國內(nèi)空白。

目前，蘇州納米所研制的太赫茲探測器探測頻率達到800-1100 GHz，電流響應度大于70 mA/W，電壓響應度大于3.6 kV/W，等效噪聲功率小于40 pW/Hz^0.5，綜合指標達到國際上商業(yè)化的肖特基二極管檢測器指標，成功演示了太赫茲掃描透視成像和對快速調(diào)制太赫茲波的檢測。該項技術可進一步發(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技術，為發(fā)展我國的太赫茲成像、通信等應用技術提供核心器件與部件。

本工作得到了國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）、中科院“百人計劃”、中科院重要方向性項目和國家自然科學基金面上項目的大力支持。（孫建東）