CN103956637B - 一种高频率BSCCO‑THz源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高频率BSCCO‑THz源，包括BSCCO‑THz源；在所述的BSCCO‑THz源上设有上基片；所述的上基片通过导热胶粘贴在BSCCO‑THz源的下基片上，所述的BSCCO‑THz源的BSCCO被包裹在导热胶内部。本发明的高频率BSCCO‑THz源，其BSCCO‑THz源被导热胶和上下方的基片包裹着，确实有效的改善BSCCO‑THz源的导热，从而大大增加其偏置电压，提高了其辐射太赫兹信号的频率，可得到1THz以上太赫兹辐射；有效突破目前的技术瓶颈，填补该部分的技术空白，具有广阔的应用前景，在BSCCO‑THz源领域将得到广泛的应用，具有不可比拟的实用性。

Description

一种高频率BSCCO-THz源
技术领域
本发明属于高温超导BSCCO固态太赫兹源技术领域，具体涉及一种高频率BSCCO-THz源。
背景技术
太赫兹（terahertz，通常简称THz）波，是指频率在0.1THz至30THz之间的电磁波，相比于其他频段电磁波，太赫兹波具有许多特有的性质，使得其在天文、生物、通信等领域有着广阔的应用前景。早期由于缺乏有效的产生和探测太赫兹波的方法，使得太赫兹波的发展非常缓慢。BSCCO-THz（Bi2Sr2CaCu2O8）源是一种基于约瑟夫森效应的高温超导固态太赫兹源，它具有易用、连续、可调谐、单色性好、功率高等优点。然而由于对BSCCO-THz源的物理机制尚未完全研究清楚，其辐射频率主要集中在500 GHz左右，这是多年来困扰该研究领域的一个难点。
典型的BSCCO-THz源为金-BSCCO-金结构BSCCO-THz源，如图1所示，它主要结构部件由下基片1、金线2、银胶3、底层金4、BSCCO5、顶层金6组成，在BSCCO5的上下两面分别设有底层金4和顶层金6，在底层金4和顶层金6上均设有金线2，金线2通过银胶固定在底层金4和顶层金6上；底层金4设置在下基片1上。这种结构的BSCCO-THz源，仅通过BSCCO5本身进行散热，因此其散热性能差，直接影响其辐射频率主要集中在500 GHz左右。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种高频率BSCCO-THz源，克服目前BSCCO-THz源辐射频率普遍在500GHz的技术瓶颈，将其辐射频率提升到1THz以上。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种高频率BSCCO-THz源，包括BSCCO-THz源；在所述的BSCCO-THz源上设有上基片；所述的上基片通过导热胶粘贴在BSCCO-THz源的下基片上，所述的BSCCO-THz源的BSCCO被包裹在导热胶内部。
所述的BSCCO-THz源包括从底层依次向上设置的下基片、底层金、BSCCO和顶层金；在所述的顶层金上设有上基片；所述的上基片通过导热胶粘贴在下基片上，所述的BSCCO被包裹在导热胶内部。
在所述的底层金上通过银胶设金线，所述底层金、银胶以及部分金线均设在导热胶内。
在所述的顶层金上通过银胶设金线，所述部分顶层金、银胶以及部分金线均设在导热胶内。
所述的导热胶是聚酰亚胺（polyimide）或环氧树脂（epoxy）。
所述的上基片是氧化镁（MgO）基片。
有益效果：与现有技术相比，本发明的高频率BSCCO-THz源，其BSCCO-THz源被导热胶和上下方的基片包裹着，确实有效的改善BSCCO-THz源的导热，从而大大增加其偏置电压，提高了其辐射太赫兹信号的频率，可得到1THz以上太赫兹辐射；有效突破目前的技术瓶颈，填补该部分的技术空白，具有广阔的应用前景，在BSCCO-THz源领域将得到广泛的应用，具有不可比拟的实用性。
附图说明
图1是现有的金-BSCCO-金结构的BSCCO-THz源结构示意图；
图2是高频率BSCCO-THz源的结构示意图；
图3是现有结构与高频率BSCCO-THz源的电流-电压曲线与电压-太赫兹信号频率曲线图；
图4是现有结构与高频率BSCCO-THz源在不同温度下的辐射太赫兹信号频率图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明高频率BSCCO-THz源，为三明治结构形式，可以方便的应用于不同结构的BSCCO-THz源，在BSCCO-THz源顶部设置上基片，然后将上基片用导热胶粘贴到BSCCO-THz源的下基片上，并将BSCCO包裹在导热胶内部，形成上基片-BSCCO-THz源-下基片的三明治结构形式，便可将目前辐射频率集中在500 GHz左右的BSCCO-THz源辐射频率提高，该新式结构突破了目前的技术瓶颈，填补了该部分的技术空白，具有广阔的应用前景，在BSCCO-THz源领域将得到广泛的应用，具有不可比拟的实用性。以下仅以现有的典型的金-BSCCO-金结构的BSCCO-THz源为例进行说明，其他原理相同。
如图2所示，高频率BSCCO-THz源，主要结构包括下基片1、金线2、银胶3、底层金4、BSCCO5、顶层金6、导热胶7和上基片8，在BSCCO5的上下两面分别设有底层金4和顶层金6，在底层金4和顶层金6上均设有金线2，金线2通过银胶分别固定在底层金4和顶层金6上；底层金4设置在下基片1上；上基片8设在顶层金6的上方，通过导热胶7粘贴在下基片1，将BSCCO5完全包裹在导热胶7内，金线2、顶层金6被部分包裹，形成上基片8- BSCCO5-下基片1的“三明治”结构。导热胶7可以是市售的聚酰亚胺（polyimide）或环氧树脂（epoxy），上基片8是MgO基片。
该高频率BSCCO-THz源在工作的时候，BSCCO5区域因电流流通产生的自热等通过其四周的胶7、上基片8、下基片1等向外扩散，与原本只能通过下基片1向外扩散相比，其热扩散效率大大提高，从而减小了BSCCO5实际的工作温度，使其偏置电压升高，向外辐射的太赫兹频率也升高。这是因为，根据约瑟夫森效应，提高BSCCO单个结的偏置电压，将有可能提高BSCCO-THz源辐射频率。而根据目前的研究，改善样品的导热将有助于提升BSCCO结的偏置电压。
如图3所示，上部（a）部分中，曲线9代表原结构电流-电压，曲线10代表高频率BSCCO-THz源电流-电压；下部（b）部分中，曲线11代表原结构电压-太赫兹信号频率，曲线12代表高频率BSCCO-THz源电压-太赫兹信号频率；从图3可以看出，应用了高频率BSCCO-THz源其整体偏置电压明显增大，对应辐射太赫兹点的偏置电压也明显增大。
如图4所示，曲线13为代表结构BSCCO-THz源辐射太赫兹频率，曲线14、15代表高频率BSCCO-THz源辐射太赫兹频率，明显看出高频率BSCCO-THz源辐射太赫兹频率14、15高于原结构BSCCO-THz源辐射太赫兹频率13。高频率BSCCO-THz源辐射太赫兹最高频率15已经超过了1THz。

Claims (3)

1.一种高频率BSCCO-THz源，包括BSCCO-THz源；其特征在于：在所述的BSCCO-THz源上设有上基片；所述的上基片通过导热胶粘贴在BSCCO-THz源的下基片上，所述的BSCCO-THz源的BSCCO被包裹在导热胶内部；所述的BSCCO-THz源包括从底层依次向上设置的下基片(1)、底层金(4)、BSCCO(5)和顶层金(6)；在所述的顶层金(6)上设有上基片(8)；所述的上基片(8)通过导热胶(7)粘贴在下基片(1)上，所述的BSCCO(5)被包裹在导热胶(7)内部；在所述的底层金(4)上通过银胶(3)设金线(2)，所述底层金(4)、银胶(3)以及部分金线(2)均设在导热胶(7)内；在所述的顶层金(6)上通过银胶设金线，所述部分顶层金(6)、银胶以及部分金线均设在导热胶(7)内。
2.根据权利要求1所述的高频率BSCCO-THz源，其特征在于：所述的导热胶(7)是聚酰亚胺或环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的高频率BSCCO-THz源，其特征在于：所述的上基片(8)是氧化镁基片。
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