Nb/A1-AlO_X/Nb隧道结的制备研究 被引量：2

1

作者 肖伟 曹春海 +6 位作者 李梦月 许钦印 卢亚鹏 康琳 许伟伟 陈健 吴培亨 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1-3,共3页

通过改进RIE的刻蚀工艺和绝缘层的生长工艺,在SiO2/Si衬底上制备出了性能良好的超导Nb/A1-AlOX/Nb隧道结。采用CF4作为刻蚀气体,降低了RIE对结势垒层和衬底SiO2层的刻蚀。使用PECVD生长绝缘层SiO2,改善了绝缘性能,从而降低了隧道结的漏... 通过改进RIE的刻蚀工艺和绝缘层的生长工艺,在SiO2/Si衬底上制备出了性能良好的超导Nb/A1-AlOX/Nb隧道结。采用CF4作为刻蚀气体,降低了RIE对结势垒层和衬底SiO2层的刻蚀。使用PECVD生长绝缘层SiO2,改善了绝缘性能,从而降低了隧道结的漏电流。 展开更多

关键词 Nb/A1-AlOX/Nb 隧道结 制备工艺

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约瑟夫森双晶结混频器变频效率测量分析 被引量：1

2

作者 杨健 许伟伟 +4 位作者 李梦月 花涛 陈健 吉争鸣 吴培亨 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第13期1850-1854,共5页

开展了基于高温超导双晶结混频器变频效率的研究.采用离子刻蚀法进行刻蚀,制备出集成天线的结,进行了3mm谐波混频的实验,测量分析了高温超导混频器的变频效率与本振信号功率、微波信号功率、谐波次数、偏置电流等参数之间的关系.为进一... 开展了基于高温超导双晶结混频器变频效率的研究.采用离子刻蚀法进行刻蚀,制备出集成天线的结,进行了3mm谐波混频的实验,测量分析了高温超导混频器的变频效率与本振信号功率、微波信号功率、谐波次数、偏置电流等参数之间的关系.为进一步提高高温超导混频器的变频效率提供了依据,同时为混频器最佳工作点的选取打下了基础. 展开更多

关键词 约瑟夫森结 双晶结 谐波混频 变频效率

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用于超导平面微波电路的悬空桥制备工艺研究

3

作者 赵凡 许伟伟 +6 位作者 耿海峰 郁梅 花涛 卢亚鹏 曹春海 陈健 吴培亨 《低温与超导》 CAS 北大核心 2018年第10期36-39,共4页

在超导微波电路芯片中,通常存在影响信号传输和控制的杂散信号,利用超导悬空桥连接电路不同接地平面,可有效抑制微波线路中的寄生杂散模式。利用光刻胶作为支撑层,采用直流磁控溅射、反应离子刻蚀(RIE)、深紫外曝光光刻等微加工方法,制... 在超导微波电路芯片中,通常存在影响信号传输和控制的杂散信号,利用超导悬空桥连接电路不同接地平面,可有效抑制微波线路中的寄生杂散模式。利用光刻胶作为支撑层,采用直流磁控溅射、反应离子刻蚀(RIE)、深紫外曝光光刻等微加工方法,制备了连接复杂微波电路不同接地平面的悬空桥结构,并给出了制备工艺流程及悬空桥结构的低温超导特性表征。试验结果表明,该悬空桥制备工艺可用于目前比较复杂的超导平面微波电路制备。 展开更多

关键词 悬空桥 磁控溅射 反应离子刻蚀 光刻

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Al/AlO_x/Al隧道结简化制备技术

4

作者 张广涵 曹春海 +6 位作者 翟计全 姚晓栋 李永超 陈健 康琳 许伟伟 吴培亨 《低温与超导》 CAS 北大核心 2015年第7期22-24,共3页

研究了一种在高阻硅衬底上Al/Al Ox/Al超导隧道结简化制备技术。通过一次光刻镀膜完成隧道结结区的确定和上引线的制备,工艺流程简单重复。在0.3K温度下测量了隧道结样品的I-V特性,能隙电压Vg为0.37m V,超导临界电流密度约为12A/cm2。

关键词 Al/AlOx/Al 隧道结 制备工艺

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超导HEB器件制备中的图形转移技术研究

5

作者 王玉 康琳 +2 位作者 王金平 钟扬音 吴培亨 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期26-28,共3页

超导HEB热电子混频技术是目前1THZ以上频段的最佳候选技术。在HEB器件的制备中,成功刻蚀微桥是关键。文章利用EBL、光刻技术、RIE技术相结合的方式,对如何成功刻蚀微桥进行了深入研究。并通过对EBL、光刻技术和RIE条件的研究分析,确定... 超导HEB热电子混频技术是目前1THZ以上频段的最佳候选技术。在HEB器件的制备中,成功刻蚀微桥是关键。文章利用EBL、光刻技术、RIE技术相结合的方式,对如何成功刻蚀微桥进行了深入研究。并通过对EBL、光刻技术和RIE条件的研究分析,确定了最佳实验条件,成功实现了HEB器件的图形转移。 展开更多

关键词 HEB EBL 光刻 RIE

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超导约瑟夫森结在频谱信息检测中的应用

6

作者 叶苏俐 许伟伟 +3 位作者 陈健 张彩虹 康琳 吴培亨 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期399-402,共4页

开展了利用超导约瑟夫森效应进行频谱检测的研究。利用小型制冷机得到液氮温区环境,并使探测系统小型化、智能化。利用DSP系统进行数据采集、信号处理及对整个测量系统的控制。改进后的系统检测了约100GHz微波辐照的响应,展示了超导约... 开展了利用超导约瑟夫森效应进行频谱检测的研究。利用小型制冷机得到液氮温区环境,并使探测系统小型化、智能化。利用DSP系统进行数据采集、信号处理及对整个测量系统的控制。改进后的系统检测了约100GHz微波辐照的响应,展示了超导约瑟夫森结在频谱信息检测中的优越性。 展开更多

关键词 THZ DSP D/A 超导约瑟夫森结

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超导太赫兹直接检测器的制备技术研究

7

作者 王海萍 曹春海 +5 位作者 刘奥谱 徐祖雨 孙国柱 陈健 许伟伟 吴培亨 《低温与超导》 CAS 北大核心 2018年第10期40-44,共5页

本文研究了超导太赫兹直接检测器的制备流程和关键工艺技术,采用步进投影式光刻技术,来满足检测器对小面积超导隧道结和高频宽带匹配电路的高精度尺寸要求。实验获得了Nb膜反应离子刻蚀形成约42°斜坡角度的刻蚀气体CF4/O2比,解决... 本文研究了超导太赫兹直接检测器的制备流程和关键工艺技术,采用步进投影式光刻技术,来满足检测器对小面积超导隧道结和高频宽带匹配电路的高精度尺寸要求。实验获得了Nb膜反应离子刻蚀形成约42°斜坡角度的刻蚀气体CF4/O2比,解决了超导微带线在天线边缘处容易断线问题,成功制备出超导太赫兹直接检测器样品。 展开更多

关键词 Nb/Al-AlOx/Nb 隧道结 太赫兹检测器 斜坡刻蚀 制备工艺

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三维传输子量子比特制备研究 被引量：1

8

作者 刘奥谱 曹春海 +7 位作者 卢盛 李永超 潘佳政 涂学凑 孙国柱 陈健 许伟伟 吴培亨 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第8期28-32,共5页

研究了三维传输子(3D-transmon)量子比特的制备技术。采用电子束光刻技术制备亚微米双层胶悬空掩模,电子束斜蒸发技术制备Al/AlOx/Al超导隧道结。将隧道结与三维谐振腔耦合,成功实现3D-transmon。在20 mK下测试了量子比特的能级跃迁频... 研究了三维传输子(3D-transmon)量子比特的制备技术。采用电子束光刻技术制备亚微米双层胶悬空掩模,电子束斜蒸发技术制备Al/AlOx/Al超导隧道结。将隧道结与三维谐振腔耦合,成功实现3D-transmon。在20 mK下测试了量子比特的能级跃迁频率、拉比振荡、能量弛豫时间t1等性能,t1约566 ns。t1较短的原因是量子比特跃迁频率与三维谐振腔频率接近,耦合过紧。 展开更多

关键词 Al/AlOx/Al 隧道结 三维传输子 量子比特

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利用电容结构改善太赫兹信号与检测器的耦合

9

作者 徐磊 涂学凑 +3 位作者 万超 裴宇峰 康琳 吴培亨 《太赫兹科学与电子信息学报》 2015年第1期27-30,共4页

对于THz频段的检测器,当器件的尺寸远远小于检测信号的波长时,可以获得快速的响应速度,但耦合信号的能力会下降。为了提高检测器的信号耦合能力,需要借助天线收集信号。因此天线的性能直接决定着器件的响应频段及灵敏度等参数指标。六... 对于THz频段的检测器,当器件的尺寸远远小于检测信号的波长时,可以获得快速的响应速度,但耦合信号的能力会下降。为了提高检测器的信号耦合能力,需要借助天线收集信号。因此天线的性能直接决定着器件的响应频段及灵敏度等参数指标。六氮五铌(Nb5N6)微测热辐射计太赫兹检测器采用平面集成天线的方式来耦合信号,平面天线通过微加工技术,经过光刻、剥离等过程,集成在基片上,Nb5N6置于平面天线的中心。针对0.32 THz的中心频率,尝试采用电容耦合信号的设计方法,提高了Nb5N6的信号耦合能力。 展开更多

关键词 六氮五铌 太赫兹检测器 阻抗匹配 电容耦合 微测辐射热计

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单光子探测在无线光通信收发技术中的应用 被引量：9

10

作者 万超 郝浩 +11 位作者 赵清源 刘浩 李聪 陈特 曹桂兴 涂学凑 张蜡宝 贾小氢 康琳 陈健 王华兵 吴培亨 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第5期1-16,共16页

针对无线光通信中的收发技术,从空间光通信和水下光通信两方面梳理相关的研究进展,根据不同场景从通信波段、调制方式、光电探测器三个方面总结无线光通信收发技术的发展趋势,分析单光子探测在无线光通信中的应用前景,并报道了本研究组... 针对无线光通信中的收发技术,从空间光通信和水下光通信两方面梳理相关的研究进展,根据不同场景从通信波段、调制方式、光电探测器三个方面总结无线光通信收发技术的发展趋势,分析单光子探测在无线光通信中的应用前景,并报道了本研究组将串联型超导纳米线单光子探测器应用于空间光通信取得的结果,为相关研究工作的开展提供借鉴和思路。 展开更多

关键词 光通信 无线光通信 空间光通信 水下光通信 光电探测器 单光子探测 调制解调

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超高交联树脂的太赫兹光谱研究 被引量：4

11

作者 唐伟捷 邱慧 +1 位作者 梁兰菊 金飚兵 《新型工业化》 2013年第2期44-50,共7页

本文对超高交联树脂的太赫兹光谱进行了研究.对树脂本体的测量表明在1THz附近其存在一个宽化的弱吸收峰。当树脂吸附了弱酸性的苯酚后,树脂微孔与苯酚分子发生相互作用,使树脂的吸收峰的强度发生明显的变化,这个结果说明太赫兹光谱可以... 本文对超高交联树脂的太赫兹光谱进行了研究.对树脂本体的测量表明在1THz附近其存在一个宽化的弱吸收峰。当树脂吸附了弱酸性的苯酚后,树脂微孔与苯酚分子发生相互作用,使树脂的吸收峰的强度发生明显的变化,这个结果说明太赫兹光谱可以用来研究表面吸附现象,这对物理化学和环境化学有重要的意义。 展开更多

关键词 无线电物理 太赫兹时域光谱 树脂 吸附

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超导纳米线延迟线单光子成像器件进展及应用 被引量：4

12

作者 孔令东 赵清源 +5 位作者 涂学凑 张蜡宝 贾小氢 康琳 陈健 吴培亨 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第10期17-27,共11页

单光子成像技术通过对每个光子携带的时空信息进行探测,实现对物体图像的重构。基于超导纳米线的单光子探测器具有高效率、低时间抖动、宽响应波段的优势,非常适合单光子成像场景的需求。超导纳米线延迟线单光子成像器件是一种新型的单... 单光子成像技术通过对每个光子携带的时空信息进行探测,实现对物体图像的重构。基于超导纳米线的单光子探测器具有高效率、低时间抖动、宽响应波段的优势,非常适合单光子成像场景的需求。超导纳米线延迟线单光子成像器件是一种新型的单光子成像器件,它利用超导纳米线特有的高动态电感构造低速微波传输线,通过对输出电脉冲进行时间逻辑分析,同步读取光子的到达时刻和空间位置。本文将介绍这种成像器件的设计原理、几何结构和读出方式。同时,介绍基于此成像器件在强背景噪声下的单光子成像实验,证明了通过高性能器件和重构算法的联合优化所实现的成像系统性能增强。 展开更多

关键词 成像系统 单光子成像 超导器件 单光子探测器 超导纳米线 光子计数成像 计算成像

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面向机载平台的小型超导单光子探测系统

13

作者 何广龙 薛莉 +14 位作者 吴诚 李慧 印睿 董大兴 王昊 徐迟 黄慧鑫 涂学凑 康琳 贾小氢 赵清源 陈健 夏凌昊 张蜡宝 吴培亨 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期347-353,共7页

面对宽幅地形测绘和空基大气测量等应用的需求,迫切需要发展能够适应机载平台的低功耗的小型化单光子探测系统.超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因性能优异,已被应用到量子信息、深空通信和远程激光雷达等领域.然而,常规SNSPD所需低温系... 面对宽幅地形测绘和空基大气测量等应用的需求,迫切需要发展能够适应机载平台的低功耗的小型化单光子探测系统.超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因性能优异,已被应用到量子信息、深空通信和远程激光雷达等领域.然而,常规SNSPD所需低温系统的体积和重量均较大,不易于应用到机载平台.截至目前,国际上还未出现应用于机载平台的SNSPD的相关报道.本文设计并制备了工作温度为4.2 K的SNSPD.超导探测器芯片是光敏面积为60 μm×60 μm的四通道光子数可分辨器件,通过光束压缩系统耦合到直径200 μm的光纤,在温度为4.2 K时量子效率大于50%@1064 nm.最后,测试了单个通道的时间特性,在不同光子数响应的情况下得到了不同的时间抖动,其中四光子响应时的时间抖动最小,半高宽为110 ps.该工作不仅可支撑机载应用,而且对于推动发展通用的小型化SNSPD系统及其应用具有积极意义. 展开更多

关键词 超导纳米线单光子探测器 液氦温区 光子数分辨 机载平台

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极低温下高灵敏太赫兹探测阵列的信号读出

14

作者 姚柏志 石粒力 +2 位作者 吴敬波 陈健 吴培亨 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期267-274,共8页

太赫兹(THz)波段的高灵敏探测器在诸多前沿领域中有着巨大的应用价值。超导量子电容探测器(QCD)是一种在THz波段具备单光子探测能力的高灵敏直接探测器,且可实现大规模阵列。对阵列而言,可靠的读出技术是其性能发挥的基本保障。本研究... 太赫兹(THz)波段的高灵敏探测器在诸多前沿领域中有着巨大的应用价值。超导量子电容探测器(QCD)是一种在THz波段具备单光子探测能力的高灵敏直接探测器,且可实现大规模阵列。对阵列而言,可靠的读出技术是其性能发挥的基本保障。本研究利用零差读出技术进行了QCD信号读出与表征。微波同相正交(IQ)混频器是零差读出电路的重要组成元件,故对IQ混频器进行了详细表征与校准,通过排除其不平衡性对探测器信号读出的影响,提高了测量的可靠性。在此基础上,对QCD的THz响应信号进行了测量,结果显示QCD响应信号与理论预期结果高度一致。此外,所构建的零差读出电路还可用于高灵敏超导微波动态电感探测器(MKID)阵列等极低温(15 mK以下)探测器的信号读出,为高灵敏THz探测器的开发奠定了良好的基础,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 光电子学 零差读出 高灵敏太赫兹探测阵列 超导量子电容探测器 低温 单光子探测

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双焦点太赫兹主动成像系统的扫描轨迹

15

作者 李志鹏 王慧 +6 位作者 周德亮 王岩 苏润丰 李绍和 涂学凑 陈健 吴培亨 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第12期273-277,共5页

在自行搭建的双焦点太赫兹主动成像系统基础上,建立了与角度相关的拟合函数,并利用最小二乘拟合多项式的方法对拟合系数进行计算,成功将扫描轨迹的几何光学追迹计算过程简化成为二元函数计算。该系统为收发同路式像方旋转镜扫描。由于... 在自行搭建的双焦点太赫兹主动成像系统基础上,建立了与角度相关的拟合函数,并利用最小二乘拟合多项式的方法对拟合系数进行计算,成功将扫描轨迹的几何光学追迹计算过程简化成为二元函数计算。该系统为收发同路式像方旋转镜扫描。由于拟合自变量对太赫兹图像的影响很大,采用两种不同的拟合自变量进行计算,并且通过数值分析和成像结果分析比较两者的优劣。实验结果表明,当以旋转镜法向量的坐标分量作为拟合自变量时,计算扫描轨迹的速度减小至3 s/frame,且太赫兹图像非常准确。该系统实现了在约8 m处,50 cm×100 cm视场内达3 cm空间分辨率的快速精确成像。这为扫描式太赫兹快速成像系统提供了有价值的参考,对实时太赫兹安检、无损检测等领域有着实用意义。 展开更多

关键词 成像系统 太赫兹主动成像 最小二乘拟合多项式法 拟合轨迹 快速成像

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高温超导太赫兹辐射源与检测器 被引量：1

16

作者 王华兵 许伟伟 吴培亨 《物理》 北大核心 2017年第8期528-535,共8页

利用超导约瑟夫森器件中的约瑟夫森效应,超导材料可用于制备太赫兹辐射源和高灵敏的检测器。由于高温超导材料的能隙较高,因此用高温超导材料制备的太赫兹辐射源与检测器具有工作频率广、工作温度高等优点。文章将简要介绍南京大学超导... 利用超导约瑟夫森器件中的约瑟夫森效应,超导材料可用于制备太赫兹辐射源和高灵敏的检测器。由于高温超导材料的能隙较高,因此用高温超导材料制备的太赫兹辐射源与检测器具有工作频率广、工作温度高等优点。文章将简要介绍南京大学超导电子学研究所在高温超导双晶晶界约瑟夫森结检测器和高温超导本征约瑟夫森结太赫兹辐射源等方面的工作进展。 展开更多

关键词 高温超导 约瑟夫森结 太赫兹检测器 太赫兹辐射源

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联产混合电解水策略实现节能电化学制氢的最新进展

17

作者 Diab khalafallah 张运祥 +2 位作者 王昊 Jong-Min Lee 张勤芳 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第12期44-115,共72页

随着全球能源需求增长和环境污染加剧,发展可持续能源减少对化石燃料(如石油、天然气和煤炭等)的消耗成为实现人类社会可持续发展的关键.氢能因其能量密度高、燃烧无污染、应用形式多样被认为是最理想的替代能源.电解水制氢包括阴极析... 随着全球能源需求增长和环境污染加剧,发展可持续能源减少对化石燃料(如石油、天然气和煤炭等)的消耗成为实现人类社会可持续发展的关键.氢能因其能量密度高、燃烧无污染、应用形式多样被认为是最理想的替代能源.电解水制氢包括阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER),具有绿色环保、生产灵活和纯度高等特点,是理想的绿色生产技术之一.然而,阳极电解水产氧反应动力学缓慢,导致阴极的产氢效率低.此外,在电解水过程中,会产生高氧化性的过氧化氢(H_(2)O_(2)),降低电解水膜的寿命,阻碍电解水技术的实际应用.因此,亟待开发新型高效、稳定且具有高附加值的电解水催化剂.目前,电化学整体水分解(OWS)制氢技术存在安全风险、投资回报低、阳极OER动力学慢和电能消耗大等问题,将阳极氧化反应与混合电解水(HWE)装置中的HER相结合,借助热力学较好的电氧化反应取代缓慢的传统OER反应协同产氢,可以有效克服传统电解水的产率不足,解决污染排放和生物质回收问题.本文综述了协同电催化用于联产氢气和低能耗、高法拉第效率高价值产品的催化剂结构设计,揭示不同协同电催化系统的催化途径和意义,以实现更高效、零碳排放的目标.首先,介绍了HWE系统的发展现状,重点关注各种富氢物质的协同电解,例如酒精、生物质衍生物、葡萄糖和在阳极形成的高附加值化学品.与传统阳极OER工艺相比,有机/生物质底物小分子的OER表现出较低的热力学需求,降低产氢能耗.随后,详细介绍了基于阴极HER和阳极OER协同电解反应、协同催化HWE高效电极/电催化剂的合理设计,以实现高催化活性、高选择性和良好的电化学稳定性.重点讨论了新型电极/电催化剂设计、活性改进以及结构-催化活性关系提升的合成策略.再后,讨论了基于有机/生物质小分子协同HWE系统电催化的代表� 展开更多

关键词 阳极氧化反应 小有机分子 混合电解水 节能制氢 附加值产品 过渡金属 协调效应 活性位 催化活性 稳定性

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Nb5 N6 microbolometer太赫兹检测器

18

作者 涂学凑 毛庆凯 +5 位作者 徐磊 孙振龙 康琳 金飚兵 陈健 吴培亨 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期269-272,共4页

随着太赫兹科学技术的快速发展,太赫兹检测器件的性能也在不断提高,为微弱信号的检测和太赫兹成像奠定了坚实的基础.本文针对Nb5N6薄膜材料,研制了Nb5N6microbolometer阵列芯片及其基于这种芯片的太赫兹准光型接收机.单个Nb5N6 microbol... 随着太赫兹科学技术的快速发展,太赫兹检测器件的性能也在不断提高,为微弱信号的检测和太赫兹成像奠定了坚实的基础.本文针对Nb5N6薄膜材料,研制了Nb5N6microbolometer阵列芯片及其基于这种芯片的太赫兹准光型接收机.单个Nb5N6 microbolometer的直流电压响应最高达760V/W,对应的直流噪声等效功率(NEP)为1.3×10-11 W/√Hz.在实际系统中,由串联结构的Nb5N6 microbolometer构成的准光接收机,光学电压响应率高达428V/W,对应的光学噪声等效功率(NEP)为2.3×10-11 W/√Hz.Nb5N6 microbolometer太赫兹检测器室温工作、工艺简单、检测灵敏度高,响应时间快,便于集成超大规模阵列,为太赫兹信号检测提供了一种有效的途径. 展开更多

关键词 Nb5N6薄膜 太赫兹检测器 太赫兹成像

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