除合成⾦刚⽯外,高电阻率硅是唯一适⽤于从近红外(1.2μm)到毫米波(1000μm)的极宽范围的各向同性晶体材料。与钻⽯相比,⾼阻硅的生长和加工相当便宜。此外,它可以被加工成相当大的尺⼨,允许基于此制造THz电⼦元件。对于太赫兹应用,我们提供高电阻率浮区硅(HRFZ-Si),其在太赫兹波段基本保持50-54%透射率,波长至1000μm(甚至长达3000,8000μm)
HRFZ-Si在THz范围内具有极低的损耗。 如下图所示,HRFZ-Si的THz波形类似于空气的THz波形。这表明高阻硅对太赫兹波几乎没有吸收。 硅的复介电常数取决于其导电率(即自由载流子浓度)。下图显示了在1THz 下具有不同杂质浓度的硅的介电常数。对于低杂质浓度,介电常数⼏乎是实际值,近似等于⾼频介电常数。随着杂质浓度水平的增加,介电常数的实部变为负值,并且其虚部逐渐增加到不能再被忽略。




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