진폭 변조를 위해 금속-반도체-금속 버랙터 다이오드와 통합된 능동 테라헤르츠 메타물질

이계정, 황지현, 장재형

초록

금속-반도체-금속(MSM) 버랙터 다이오드는 테라헤르츠(THz) 주파수 범위의 공진 주파수를 가진 THz 피쉬넷 메타물질과 통합되어 있습니다. MSM 버랙터 다이오드가 구현하는 전기적으로 조정 가능한 커패시턴스는 THz 피쉬넷 메타물질의 공진 주파수를 이동시키고 전송된 THz 파의 진폭을 변조할 수 있습니다. 기존의 MSM 버랙터 다이오드는 직렬로 연결된 저항과 커패시턴스로 구성된 등가 회로로 표현할 수 있습니다. 주파수가 증가하면 2차원 전자 기체(2DEG)와 관련된 운동 인덕턴스가 THz 주파수 범위에서 크게 증가합니다. 피쉬넷 구조에 기반한 THz 메타물질의 정전용량 변화뿐만 아니라 운동 인덕턴스 변화의 영향으로 0.57 THz의 매우 큰 공진 주파수 시프트가 얻어집니다. MSM-2DEG 버랙터 다이오드와 통합된 제조된 THz 피쉬넷 메타물질은 0.66 THz에서 54.7%의 변조 깊이와 3.32dB의 삽입 손실을 나타냅니다.

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