基于MEMS技术太赫兹波段超材料器件研究.pdf

国内图书分类号:TN29 工学硕士学位论文基于MEMS技术太赫兹波段超材料器件的研究硕士研究生:王蕾导师:贺训军教授申请学位级别:工学硕士学科、专业:集成电路工程所在单位:应用科学学院答辩日期:2015年3月授予学位单位:哈尔滨理工大学 Classified Index: Dissertation for the MasterDegree in Engineering Research of terahertz metamaterial based on MEMS technology Candidate: Wang Lei Supervisor: Prof. He Xunjun Academic Degree Appliedfor: Master of Engineering Specialty: Integrated circuit Engineering Date of Oral Examination: March, 2015 University: Harbin University of Scienceand Technology 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《基于MEMS技术太赫兹波段超材料器件的研究》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名: 日期: 年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于MEMS技术太赫兹波段超材料器件的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密,在年解密后适用授权书。不保密√ 。(请在以上相应方框内打√) 作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-I- 基于MEMS技术太赫兹波段超材料器件的研究摘要超材料(Metamaterial)是一种由周期性亚波长金属谐振的单元阵列组成的人工复合型电磁材料,通过合理的设计单元结构可实现特殊的电磁特性,主要包括隐身、完美吸和负折射等特性。目前,随着太赫兹技术的快速发展,太赫兹超材料器件已成为当前科研的研究热点,在滤波器、吸收器、偏振器、太赫兹成像、光谱和生物传感器等领域有着广阔的应用前景。本文提出了基于MEMS技术太赫兹超材料器件的研究,包括可实现带通与低通滤波的对称双开口环(DS-SRR)滤波器、生物传感器以及可重构电磁诱导透明超材料器件。本文主要研究工作如下: (1)设计和制备一种对称双开口环谐振器周期阵列(DS-SRR)太赫兹超材料滤波器。利用CST Microwave Studio对滤波器电磁性能进行模拟分析;为了提高超材料器件的透射率,采用MEMS技术在高阻硅和柔性PET 薄膜基底上制备滤波器实验样品,并进行相应的电磁性能测试,结果证明实验验证和模拟仿真相一致。(2)制备单开口环结构、不对称双开口环结构和交错结构三种超材料器件微流控芯片。实验主要包括CST模拟分析、MEMS工艺制备、PDMS 封装模具制备、芯片键合及生物修饰等过程。修饰芯片的样品为GGT-2抗体(100μg/ml),且修饰前后THz-TDS透射测试结果表明,-,不对称双开口环结构共振峰最大频移为19GHz,灵敏度最优秀。(3)利用CST软件对电磁诱导透明超材料结构进行模拟仿真。当Δx 为17μm时,电磁诱导透明效应最强,且透明窗口共振峰位置为 ,%。通过分析该结构的共振峰产生机理、太赫兹透射光谱、表面电流分布以及相位和延迟特性,从理论数据上验证该EIT效应的动态调谐特性。关键词超材料;MEMS技术;太赫兹;滤波器;传感器;电磁诱导透明哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-II- Research ofterahertzmetamaterial based on MEMS technology Abstract Metamaterials is an artificial composite ic materialwhich incorporatingperiodic subwavelengthmetal