面向6G通信的场调控拓扑超表面太赫兹探测器

许文浩; 孙作昂; 王文哲; 张敏; 宋琦

doi:10.19728/j.issn1672-6634.2025120004

聊城大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 39 ›› Issue (4) : 535 -543. DOI: 10.19728/j.issn1672-6634.2025120004

面向6G通信的场调控拓扑超表面太赫兹探测器

许文浩, 孙作昂, 王文哲, 张敏, 宋琦

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摘要

为提升太赫兹探测器性能，本文设计并制备了基于拓扑超表面与MnBi₂Te₄薄膜的太赫兹探测器件。采用3D打印技术制作L形亚波长微结构，通过磁控溅射法沉积MnBi₂Te₄薄层，利用MnBi₂Te₄的拓扑表面态特性与L形结构的局域表面等离子体谐振效应，实现太赫兹波强局域化与高效能量耦合。实验表征其在0.1THz频段的性能：无外场时，响应度（R_A）达1.72 A/W,噪声等效功率（NEP）低至8.23 pW/Hz^1/2,探测率（D^*）最高5.43×10～9 cm·Hz^1/2/W;外加磁场与激光后，R_A最高提升至3.01 A/W,NEP降至5.69 pW/Hz^1/2,D^*达7.85×10～9 cm·Hz^1/2/W。研究表明，L形拓扑结构与磁场/光场增强作用，可显著优化探测器光电转换效率与噪声抑制能力，为高性能太赫兹探测提供新方案。