Новый метод создания терагерцовых MEMS-болометров на кремнии повысит чувствительность датчиков

В середине июля 2021 года в журнале Applied Physics Letters была опубликована статья, описывающая прорыв в технологии создания терагерцовых детекторов. Исследователи из Японии и Франции применили метод сращивания пластин (wafer bonding) для создания MEMS-болометров на основе GaAs (арсенид галлия) на высокоомной кремниевой подложке.

Основная проблема терагерцового диапазона заключается в сильном поглощении излучения многими материалами. Обычные болометры, изготовленные непосредственно на подложке из арсенида галлия, теряют чувствительность в так называемой рестрикционной полосе (Reststrahlen band) из-за сильного отражения сигнала. Использование кремния, который практически не поглощает ТГц-излучение, позволило обойти это ограничение.

В результате эксперимента ученые наблюдали два пика чувствительности вблизи частот продольных и поперечных оптических фононов GaAs, что объясняется комбинацией отражения и поглощения в MEMS-балке. Новая технология открывает путь к созданию неохлаждаемых, быстрых и широкополосных детекторов для систем безопасности, спектроскопии и медицинской диагностики.