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小小芯片，承载太赫兹探测新时代

离线im286

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0楼发表于: 2009-09-18 20:16:19

可在电磁光谱中太赫兹区域工作的传感器和探测器，它们将责无旁贷地一展其风采--从探测辨别安检中匿藏的武器到疾病扫描中分辨不同的病理组织。但是由于太赫兹区域信号和传统的微电子并不兼容，太赫兹的潜能总是迟迟不能释放。

最近在由安得鲁（Andrea Markelz）与乔那森（Jonathan BirdIn）所进行的研究中，发现可以在灰色和黄色区域创造出一个纳米线装置，并探测目标物质所发散出来的太赫兹辐射。
目前，布法罗大学的研究人员及其在其他研究机构的合作者被授予一项为期四年价值120万美圆的全国科学基金（NSF），旨在着手开始建立关于从事纳米领域跨学科研究小组(NIRT)。该研究目的在于发展基于半导体的太赫兹探测器，使之可以和传统的电器元件天衣无缝的整合起来。这项基金是全国科学基金委员会在400项申请中所批准的10项之一。
对于探测器的应用十分广泛：从电讯行业中涉及安全的信号处理到制药研究中蛋白结合实时成像，以及更有威力的国家安全防御系统科技，它都有其一席之地。
作为布法罗大学艺术科学学院的副教授，同时也是这项工作的主要研发人员，安得鲁博士谈到：“我们正致力于开发一些新型敏感的电磁探测器，当现存的探测科技不再可靠时，就是它们的用武之地了。”
这些探测器可以整合成大规模阵列，它具有复杂信号处理能力，并且能提供可调响应频率，降低功率消耗，获得高灵敏度。
玛克而兹（Markelz）说到，布法罗大学所研发的装置是基于量子点阵列和混合设计的。量子点关联太赫兹探测器将是以后这项基金最后所要涉及的研究课题。“我们现在所研发的量子点关联太赫兹探测器，其最大优点是它可以提供光谱信息，很快揭示不同的波长，这样就可以在易混的各种物体中比较准确的对它们进行辨别和区分。”
这样功能强大的探测器可以帮助日后对行李物品中所藏匿的非法物或危险物进行鉴别。太赫兹光谱范围对蛋白质目标结合抑制的探测也尤为有用，可以对药物进行快速扫描。
基于这些频率，对太赫兹光学系统和物质的描述是玛克而兹的专长，而另一位项目主要参研人员乔那森博士，作为布法罗大学应用科学工程学院的教授，则更侧重于对半导体纳米信号装置的制作和描述。
“这种跨学科的合作可以更好的对物理学理论和实践进行解释，并设计出新型有用的探测器，这将有利于国家的安全等应用领域。”乔奇乔斯博士谈到。作为布法罗大学主管科研的副校长，他说，“从布法罗大学2020针对综合纳米结构系统战略计划的目标来说，这样的结果正是我们所想看到的。”
玛克而兹与乔那森所研究的相关结果将很快出版在《应用物理学问》杂志4月刊上。致力于纳米结构电子形态研究的乔那森指出关于太赫兹辐射的基础科学研究将因此而得到极大的提升。乔那森指出：“我们可以更加深刻的了解在太赫兹辐射的作用下，半导体纳米结构的电子特性是如何被修正和影响的。”
这项纳米领域跨学科研究小组的合作特别有其实际意义，因为它同时为理论物理学家、实践物理学家以及电子工程师们提供了一个可以相互交流、合作并共同解决同一个科研问题的良好平台。
玛克而兹说到“这项科研基金最吸引人的地方就是实践物理学家终于可以对理论家说：‘这就是我们不懂的地方。’而理论学家就可以针对他们的意见，针对在实践生活中出现的问题，重新考虑他们的理论设计模式。”
这项基金同时也照顾到了少数曾 ..

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