國內首套真空太赫茲波段近場光學顯微系統在電子科技大學太赫茲...

太赫茲有著光明的應用前景，還是一片未開墾的處女地。電子科技大學太赫茲中心自成立以來，為太赫茲科學研究搭建了更高的合作發展平臺，也標誌著我國以「國際前沿、世界一流」為目標的太赫茲科學研究邁入了嶄新階段。

2018年6月，應電子科技大學太赫茲中心對真空環境下進行太赫茲近場光學研究的需求，QD中國工程師配合德國neaspec公司立即展開積極響應並為客戶量身定製了首套真空太赫茲波段近場光學顯微系統（HV-THz-neaSNOM），並已成功安裝。

 

圖1：電子科技大學太赫茲中心安裝調試現場

 

 

圖2：真空太赫茲波段近場光學顯微系統（HV-THz-neaSNOM）

 

電子科技大學太赫茲中心原有一套大氣環境太赫茲波段近場光學顯微系統（THz-neaSNOM），空間解析度~50nm、寬太赫茲時域近場響應波段0.5-2.2THz。由於更進一步的科研需要，客戶需在更加嚴格的真空條件下進行太赫茲實驗。為了滿足客戶的實驗需求，德國neaspec公司在原有大氣環境THz-neaSNOM的基礎上，結合最新的低溫散射式近場光學顯微鏡（Cryo-neaSNOM）技術，設計了新的真空腔體系統，改進了原子力顯微鏡布局，並重新設計了光路，最終成功研發出了首套真空太赫茲波段近場光學顯微系統（HV-THz-neaSNOM）。

該套系統成功地繼承了德國neaspec公司THz-neaSNOM的設計優勢，採用專利保護的雙光路設計，完全可以實現真空環境下太赫茲波段應用的樣品測量。HV-THz-neaSNOM在實現30nm高空間解析度的同時，由於採用0.1-3THz波段的時域太赫茲光源（THZ-TDS），也可以實現近場太赫茲成像和圖譜的同時測量。這極大地滿足真空環境中太赫茲近場光學研究的需求，可以減少大氣中水對太赫茲波段的吸收影響，能更好地保持樣品的潔淨，為用戶進一步集成真空設備提供了基礎。

 

 

圖3：系統理論培訓

 

 

圖4：現場實時操作培訓

 

太赫茲波有極強的穿透性，對不透明物體能完成透視成像，用來做半導體材料、生物樣品等的檢測是其應用趨勢之一。該套真空太赫茲波段近場光學顯微系統（HV-THz-neaSNOM）的集成，將在生物應用、半導體元器件和相變材料載流子等研究及領域都有著廣闊的應用前景，有望為廣大太赫茲科研工作者提供更多實際研究工作中的便利和支持。

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