Recent advances in THz detectors based on semiconductor structures with quantum confinement: a review

Abstract

Beginning from the 1990s, an ever-lasting interest in the THz spectroscopy and THz instruments has produced wide progress in the development of high-speed THz detectors. The constantly growing requirements aimed at the increase of spectral resolution, sensitivity, and acquisition rate of THz detectors have attracted much attention in this field till nowadays. In the present review, we summarize the most recent advances in the THz photodetectors based on semiconductor structures with quantum confinement of an electron gas. Their main advantages over existing detectors are fast response time, increased spectral resolution, and multicolor operation thanks to the variability of their designs and band structure engineering. These all allow using them in various important applications as single photon detection, THz heterodyne detection, continuous monitoring of toxic gases, THz free space communications, and radio astronomy, as well.

Локализация Энергии Лазерного Излучения В Оптико-Терагерцевом Преобразователе Ультракоротких Ик-Импульсов При Помощи Профилированных Сапфировых Волокон

“…DOI: 10.21883/PJTF.2022. 23.53944.19332 Спектрометры и системы построения изображений на основе фотопроводящих антенн (ФПА) для преобразования энергии ультракоротких импульсов лазерной накачки в электромагнитные колебания терагерцевого (THz) диапазона частот активно применяются для решения широкого спектра фундаментальных и прикладных задач [1][2][3]. Использование ФПА в оптической схеме спектрометра с временн ым разрешением (time-domain spectroscopy, TDS) дает возможность одновременно получать информацию об амплитуде и фазе принимаемого THz-излучения в широкой полосе частот, что повышает эффективность алгоритмов восстановления изображений в задачах томографии и неразрушающего контроля [4].…”

Cantilever-based photoacoustic sensor for terahertz range

“…Research efforts in the THz detection technology have resulted in thermal, optical, and semiconductor-based detection processes. [1][2][3][4][5] Recent studies have shown the potential of optomechanical detection systems. [6][7][8] Golay cells are widely used detectors to be applied not only in the THz, but a considerably wide spectral range can be covered from ultraviolet (UV) to millimeter wavelengths.…”

Активная копланарная линия передач на основе двухбарьерных GaAs/AlAs резонансно-туннельных диодов

“…DOI: 10.21883/PJTF.2023.02. 54279.19395 Значительное развитие методов генерации терагерцевых (THz) волн открыло широкие возможности для применения данного излучения во многих областях науки [1,2]. Существенный прогресс наблюдается в генерации частот от 100 GHz до 1 THz с использованием умножителей, диодов Ганна [3] и транзисторов с высокой подвижностью электронов [4].…”