8月26日提交至arXiv的论文(编号2608.25895,A. Titchenko、K. Shein等)演示了一种室温工作的石墨烯亚太赫兹探测器,并首次将其单片集成在高电阻率硅介质波导之上,工作频段覆盖D波段(110-170 GHz)。

太赫兹光子学是下一代6G无线通信、片上光谱仪和非侵入式生物医学传感器的关键平台。在近红外与中红外波段,单片集成的光电探测器早已是光子集成电路(PIC)的基石;但在太赫兹频段,介质波导上的集成检测此前只能通过分立器件的倒装芯片混合集成实现,存在模式耦合差、占用面积大、机械稳定性不足等问题。

研究团队通过直接图形化在硅表面的锥形槽线天线,将波导导模耦合到hBN封装的石墨烯沟道中。实测器件的电压响应度达到11.5 V/W,3 dB带宽为1.94 GHz——后者目前受限于读出互连的寄生电感,而非石墨烯本征响应。作者指出,通过对栅极静电调控与阻抗匹配的优化,响应度与带宽均有望再提升约一个数量级

这一平台为构建全集成的室温太赫兹光子电路提供了切实路径,在6G通信前端、片上光谱分析与生物传感等应用中具有直接价值。 (来源:arXiv)