上海微系统所围绕THz半导体器件物理、THz量子级联激光器(THzQCL)、THz量子阱探测器(THzQWP)以及THz通信展开工作。
在THzQCL器件设计和模拟方面,完成了共振声子型THzQCL的蒙特-卡洛模拟研究。重点研究了共振声子结构的THzQCL隧穿势垒厚度,掺杂浓度等参数对器件性能的影响,系统研究了三阱结构和四阱结构有源区THzQCL器件性能的差别,并对现有的器件结构参数进行了理论优化。
在器件研制方面,采用高真空电子束蒸发方法,制备了THzQCL的金属波导层,完成了双面金属波导的键合工艺。建立了THz器件光电特性测试平台,实现了THzQCL器件的I-V特性、发射谱和发射功率的测量。
2009年,实现了基于THzQCL和THzQWP的THz图像传输演示(2.2M),2010年实现了THZ波的实时音频传输。
自主研制成功了激射频率为3.2 THz的量子级联激光器。组采用V90气态源分子束外延设备生长了基于GaAs/AlGaAs材料体系的THzQCL有源区;采用单面金属波导工艺制备并封装了太赫兹量子级联激光器器件;采用远红外傅里叶变换光谱仪测试了器件的发射谱,激射频率为3.2 THz。
太赫兹研究领域取得的一系列成果为发展相关太赫兹在无线通信等领域应用系统奠定了技术基础。2008年度在Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett.和J. Appl. Phys.等杂志上发表论文28篇;国内外会议论文9篇。在研的项目包括973、863、国家杰出青年基金A类和B类、国家自然科学基金、上海市基础研究重大项目、上海市浦江计划、上海市国家合作基金等。