一种基于CMOS的高集成度太赫兹近场传感器

• 作者: 商德春
• 来源期刊: 电波科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 太赫兹 CMOS 传感器 振荡器 谐振器 探测器
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 666-671
• 页数: 6页
• 分类号: TN432
• 语种: 中文
• DOI: 10.13443/j.cjors.2019071601

摘要

为了解决太赫兹波段近场传感器分辨率低和成本高的问题,提出了一种高图像分辨率、高集成度的传感器设计方案.该330 GHz传感器基于55 nm互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺仿真实现,由330～336 GHz调谐范围的单端输出环形振荡器、宽带谐振器和功率探测器在单一硅片下集成.仿真结果表明,环形振荡器在偏置电压为2V时达到峰值输出功率0.9 dBm@330 GHz,即1.23 mW.根据振荡器调谐范围,设计了一个宽带谐振器用于对待测物进行近场感测,通过放置不同介电常数的物体于其顶端表面,再通过探测器读出输出电压,与未放置物体时探测器的输出电压的差值即为该传感器的响应.此单片集成的传感器可以在单片上实现太赫兹照明、探测、传感以及成像功能,在未来太赫兹近场成像领域有较强的应用潜力.