基于二氧化钒的太赫兹超材料多功能吸收器

摘要

基于二氧化钒（VO₂）的独特相变特性设计了一种具有吸收-传感功能的超材料太赫兹多功能器件。器件由五层结构组成，从上到下依次是VO₂图案层、PTFE介质层、VO₂图案层、PTFE介质层和底部金属层。结果表明，当VO₂处于全金属态时（电导率为200 000 S/m）,器件具有吸收功能，3.9～14.8 THz之间的频率范围内，吸收率超过90%,相对带宽达到116.6%,特别是在6.4、9.8和11.0 THz处吸收率超过99%,达到了完美吸收。当改变VO₂的电导率使VO₂处于绝缘态时，该设计结构可作为生物传感器，在16.26 THz处有一个窄带吸收峰。吸收率接近90%,其灵敏度达到972 GHz/RIU,品质因子Q值为81.3。

关键词

太赫兹 / 二氧化钒 / 吸收器 / 传感器