基于 SiGe-HBT 的太赫兹探测器用于成像阵列的分析与设计
应用物理
2018-10-01 v1 仪器与探测器
摘要
在本文中，我们将介绍一种新设计的直接转换太赫兹探测器，并将其特性与预制设计进行比较，以获得我们所提出新设计的更优性能。我们的新工作与预制器件的区别在于：物理结构上引入指数梯度基区 SiGe-HBT 替代线性梯度基区；元件配置上通过将初始共基极结构中的两个晶体管合并为一个带两个基极触点的晶体管，等效于两个共发射极配置的晶体管。所提出的新探测器首先将通过紧凑电路模型进行分析，然后为更精确分析，将用数值方法进行二维载流子输运分析。新探测器与预制探测器的比较将通过用同一模拟器对两者进行仿真来完成。由于晶体管物理结构仅有微小改变，若我们的仿真结果与先前经验数据对预制器件吻合良好，则可高精度断言我们的比较得到验证，但当然，为更好确认我们的想法，应在后续步骤中进行制造与实验测量。新探测器的响应度与最小噪声等效功率分别约为 4.9A/W 与 6.5pW/Hz^{1/2}，而预制探测器的这些特性分别约为 1A/W 与 50pW/Hz^{1/2}。还实现了在相同响应度下约 231uW/像素的功耗降低，以及相同的带宽。
引用
@article{arxiv.1809.10719,
title = {Analysis and design of a SiGe-HBT based terahertz detector for imaging arrays applications},
author = {Hamed Ghodsi and Hassan Kaatuzian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.10719},
year = {2018}
}