近日,電子信息工程學(xué)院醫(yī)工交叉研究團(tuán)隊(duì)在太赫茲偏振探測(cè)成像領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,相關(guān)工作“A Room Temperature Terahertz Photodetector Imaging with High Stability and Polarization-Sensitive Based on Perovskite/Metasurface”以河北大學(xué)為第一通訊單位發(fā)表在國(guó)際著名期刊《Advanced Science》(SCI一區(qū)Top, IF:14.3)。我校副教授李依凡為論文第一作者,劉秀玲教授與深圳大學(xué)黃龍彪教授、吳穎輝副研究員為共同通訊作者。

太赫茲(THz)波是指頻率為0.1 THz-10 THz的電磁波,具有高穿透性、生物安全性和指紋特性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、安全檢查、通信和遙感等領(lǐng)域。THz偏振探測(cè)技術(shù)能夠捕獲多維信息,包括強(qiáng)度,相位和偏振狀態(tài)等,在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。然而傳統(tǒng)THz探測(cè)技術(shù)存在系統(tǒng)復(fù)雜、探測(cè)功能單一、響應(yīng)速度慢、探測(cè)靈敏度低等問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)小型化、高效THz偏振探測(cè),團(tuán)隊(duì)提出了利用新型鈣鈦礦/超表面的熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)室溫下高效THz偏振探測(cè)及成像,該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了局部場(chǎng)熱電效應(yīng)和偏振響應(yīng)。響應(yīng)高達(dá)94 V/W,響應(yīng)時(shí)間μs量級(jí),噪聲等效功率低至5.03 pW/Hz1/2,各向異性比為1.38。此外,高溫、高濕度和偏振成像實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了器件具有良好的穩(wěn)定性。這項(xiàng)工作為實(shí)現(xiàn)高性能、穩(wěn)定的THz偏振檢測(cè)技術(shù)提供了新的途徑,在高分辨率醫(yī)學(xué)成像、安全檢測(cè)、醫(yī)工交叉等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
以上工作得到了中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重大儀器研制項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃、河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、河北省教育廳青年拔人才項(xiàng)目、河北大學(xué)高層次人才計(jì)劃、河北大學(xué)生命科學(xué)綠色發(fā)展研究院項(xiàng)目的大力支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202407634
(電子信息工程學(xué)院、科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院供稿)