CN217821160U - 一种太赫兹调制单元、太赫兹调制器及雷达发射*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太赫兹调制单元、太赫兹调制器及雷达发射***，其中太赫兹调制单元包括：高电子迁移率晶体管和超表面结构；高电子迁移率晶体管包括本体及源极、漏极和栅极，用于根据栅极施加的不同电压，在源极和漏极之间形成不同浓度的二维电子气；超表面结构用于根据不同浓度的二维电子气，将入射的具有不同频率的太赫兹波中的目标频率波射向目标方向。通过本实用新型实施例提供的太赫兹调制单元、太赫兹调制器及雷达发射***，可以调制较宽太赫兹波范围内的光，实现在太赫兹频率下对光波的强调制作用，使得采用该太赫兹调制单元的雷达扫描视角变大；此外，该太赫兹调制单元还具有结构简单、成本低、体积小、重量轻等优点。

Description

一种太赫兹调制单元、太赫兹调制器及雷达发射***

技术领域

本实用新型涉及太赫兹技术领域，具体而言，涉及一种太赫兹调制单元、太赫兹调制器及雷达发射***。

背景技术

常见的雷达波束扫描方式有机械扫描式和非机械扫描式。机械式扫描雷达体积大，重量重，由于机械运动机构存在惯性，控制精度低，并且扫描速度也受制于机构本身；同时机械部件会存在磨损，进一步影响雷达性能。因此，目前常用非机械扫描式雷达来替代机械扫描式雷达，常见的方式是相控阵扫描雷达。相控阵是由许多辐射单元排列阵列形式构成的走向天线，各单元之间的辐射能量和相位是可以控制的；通过强化电磁波在指定方向上的强度，并抑制其他方向的强度，从而让电磁波束的方向发生改变，例如，可以用计算机控制移相器来改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间的扫描。

虽然相控阵扫描雷达有很多优点，但是它也同时存在着诸多缺点。首先，相控阵扫描雷达的设备很复杂，导致其成本极高；并且波束扫描的范围也存在一定的限制，其波束宽度会随扫描方向发生变化。常见的相控阵扫描雷达的扫描范围约为90°，其扫描视场比较小，要想扩大扫描视场，常常需要搭配多个天线阵面才能实现，这限制了其使用。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种太赫兹调制单元、太赫兹调制器及雷达发射***。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种太赫兹调制单元，包括：高电子迁移率晶体管和超表面结构；所述高电子迁移率晶体管包括本体以及设置于所述本体同一侧的源极、漏极和栅极；所述高电子迁移率晶体管用于根据所述栅极施加的不同电压，在所述源极和所述漏极之间形成不同浓度的二维电子气；所述超表面结构包括第一超表面结构和第二超表面结构；所述第一超表面结构设置在所述源极表面，二者之间形成欧姆接触，所述第二超表面结构设置在所述漏极表面，二者之间形成欧姆接触；所述超表面结构用于根据不同浓度的所述二维电子气，将入射的具有不同频率的太赫兹波中的目标频率波射向目标方向；所述目标频率波是具有响应所述二维电子气的浓度的频率的太赫兹波，所述目标方向是所述目标频率波对应的出射方向。

可选地，高电子迁移率晶体管为耗尽型。

可选地，本体包括：缓冲层和势垒层；所述缓冲层一侧表面设置有所述势垒层，所述势垒层远离所述缓冲层的一侧设置有所述源极、所述漏极和所述栅极；所述高电子迁移率晶体管在所述缓冲层和所述势垒层之间的异质结处形成所述二维电子气，且所述二维电子气在所述异质结间移动。

可选地，本体还包括：衬底层和帽层；所述衬底层设置于所述缓冲层远离所述势垒层的一侧；所述帽层设置于所述势垒层远离所述缓冲层的一侧，且所述帽层远离所述势垒层的一侧设置有所述源极、所述漏极和所述栅极。

可选地，超表面结构为金属超表面结构。

可选地，超表面结构的材料为金。

可选地，该太赫兹调制单元还包括：绝缘介质；所述绝缘介质填充于所述超表面结构周围。

可选地，绝缘介质的材料为苯并环丁烯。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种太赫兹调制器，包括：多个如上任一所述的太赫兹调制单元，且多个所述太赫兹调制单元为阵列式排布。

可选地，分别对位于不同行或列的多个所述太赫兹调制单元施加不同的电压。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种雷达发射***，包括：如上任一所述的太赫兹调制器和太赫兹波源；所述太赫兹波源用于向所述太赫兹调制器发射具有不同频率的太赫兹波。

本实用新型实施例上述第一方面提供的方案中，将高电子迁移率晶体管和超表面结构相结合，利用不同频率的太赫兹波可以与高电子迁移率晶体管中产生的不同浓度的二维电子气产生共振效应的特点，通过调节栅极施加不同的电压，调节二维电子气的浓度，改变源极与漏极之间的电流大小，从而控制超表面结构所能调制的太赫兹波的频率(即目标频率波)，将该目标频率波射向其对应的出射位置。该太赫兹调制单元能够调制很宽的太赫兹波范围内的光，实现在太赫兹频率下对光波的强调制作用，使得采用该太赫兹调制单元的雷达扫描视角变大；此外，该太赫兹调制单元还具有结构简单、成本低、体积小、重量轻等优点。

本实用新型实施例上述第二方面提供的方案中，太赫兹调制器可以扩大太赫兹调制单元对于太赫兹波的接收面积；在调制的过程中，该太赫兹调制器所能出射的目标频率波也更多，调制的范围大，调制速度快。

本实用新型实施例上述第三方面提供的方案中，通过采用该太赫兹调制器，可以扩大该雷达发射***的扫描视场角，且调制速度快，调制的范围大；此外，该雷达发射***因具有超表面结构，其整体变得更加轻量化。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种太赫兹调制单元的示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的太赫兹调制单元的俯视图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的太赫兹调制单元中，包括缓冲层和势垒层的示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的太赫兹调制单元中，包括衬底层和帽层的示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的一种太赫兹调制器的示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的太赫兹调制器的工作原理示意图；

图7示出了本实用新型实施例所提供的一种雷达发射***的结构示意图；

图8示出了本实用新型实施例所提供的实施例1的俯视图；

图9示出了本实用新型实施例所提供的实施例1中，针对不同频率的太赫兹波的透过率的示意图；

图10示出了本实用新型实施例所提供的实施例1中，针对不同频率的太赫兹波的相位角的调制结果示意图。

图标：

1-高电子迁移率晶体管，2-超表面结构，3-绝缘介质，10-本体，11-源极，12-漏极，13-栅极，21-第一超表面结构，22-第二超表面结构，101-缓冲层，102-势垒层，103-衬底层，104-帽层，100-太赫兹调制单元，200-太赫兹调制器，300-太赫兹波源。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种太赫兹调制单元，参见图1所示，该太赫兹调制单元包括：高电子迁移率晶体管1和超表面结构2；高电子迁移率晶体管1包括本体10以及设置于本体10同一侧的源极11、漏极12和栅极13；其中，高电子迁移率晶体管1的具体标号“1”未直接在图1中示出，图1示出本体10、源极11、漏极12和栅极13以表示该高电子迁移率晶体管1；其中，高电子迁移率晶体管1用于根据栅极13施加的不同电压，在源极11和漏极12之间形成不同浓度的二维电子气(2DEG，Two-dimensional electron gas)；图1中以双虚线构成的沟道表示二维电子气所处的位置。

如图1所示，超表面结构2包括第一超表面结构21和第二超表面结构22；其中，超表面结构2的具体标号“2”同样未直接在图1中示出，图1示出第一超表面结构21和第二超表面结构22以表示该超表面结构2。第一超表面结构21设置在源极11表面，二者之间形成欧姆接触，第二超表面结构22设置在漏极12表面，二者之间形成欧姆接触；超表面结构2用于根据不同浓度的二维电子气，将入射的具有不同频率的太赫兹波中的目标频率波射向目标方向；目标频率波是具有响应二维电子气的浓度的频率的太赫兹波，目标方向是目标频率波对应的出射方向。

在本实用新型实施例所提供的太赫兹调制单元中，高电子迁移率晶体管1也可以称为HEMT(High Electron Mobility Transistor)，其是一种具有高电子迁移率、饱和电子速度和击穿电压的半导体材料。如图1所示，该高电子迁移率晶体管1的本体10的一侧表面(如图1该本体10上表面)分别设置有源极11、漏极12和栅极13，且源极11、漏极12和栅极13相互之间存在一定间隙，即三者互不接触且并列设置于本体10的同一侧表面。其中，源极11和漏极12可以是经高浓度掺杂所得到的两个电极，栅极13可以是肖特基接触的电极；此外，该高电子迁移率晶体管1的本体10中具有二维电子气，该二维电子气在本体10中横向运动(如由图1本体10的右侧移动至其左侧)，该二维电子气构成该高电子迁移率晶体管1的导电通道。

本实用新型实施例中，该高电子迁移率晶体管1是电压控制器件，可以通过对栅极13施加电压，从而改变该高电子迁移率晶体管1内部的电压；其中，不同类型的高电子迁移率晶体管1(如耗尽型或增强型)根据栅极13所施加的电压，可以影响该高电子迁移率晶体管1内部二维电子气的浓度，从而导致该高电子迁移率晶体管1具有不同的工作状态(如导通或断开)。可选地，高电子迁移率晶体管1为耗尽型。其中，耗尽型的高电子迁移率晶体管1的工作模式属于常开模式，即，在栅极13不施加电压的情况下，本体10内部具有足够浓度的二维电子气，可以使源极11与漏极12分别与本体10中构成导电通道的二维电子气形成欧姆接触，即源极11与漏极12通过该二维电子气实现了连接导通，源极11与漏极12之间形成横向电场，该二维电子气可以在该横向电场中横向移动，使得源极11与漏极12之间能够形成电流；而在对栅极13施加电压(负压)的情况下，本体10内部将产生一个和原本横向电场相反的电场，根据所施加的电压大小，逐渐减小本体内部10的二维电子气的浓度，使得源极11与漏极12之间由导通变为断开。

其中，在对栅极13施加不同大小的电压(如负压)的情况下，该高电子迁移率晶体管1内部的二维电子气浓度被该电压所控制，例如逐渐减小；也就是说，本实用新型实施例通过对栅极13施加不同的电压，可以使其本体10中的二维电子气的浓度发生改变，即产生不同浓度的二维电子气。

本实用新型实施例中，在高电子迁移率晶体管1的一侧表面设置超表面结构2，且该侧为高电子迁移率晶体管1具有源极11、漏极12和栅极13的一侧(如图1该本体10上方)。可选地，该超表面结构2为金属超表面结构。本实用新型实施例采用金属超表面结构，可以利用金属介质存在的表面等离激元，使超表面结构2更容易产生共振效应(即表面等离激元共振)；例如，该金属超表面结构可以是由金构成的金属超表面结构、由银构成的金属超表面结构、由铜构成的金属超表面结构或者由铝构成的金属超表面结构等。可选地，超表面结构2的材料为金(Au)。

其中，可以参见图2所示，图2示出了该太赫兹调制单元的俯视图，且图2仅示出了超表面结构2和本体10；超表面结构2所包括的第一超表面结构21和第二超表面结构22可以是完全相同的两部分结构，如第一超表面结构21和第二超表面结构22可以采用相同的材料与厚度等；第一超表面结构21与源极11接触设置，如图1所示，第一超表面结构21设置在源极11远离本体10的一侧，同样地，第二超表面结构22与漏极12接触设置，如图1所示，第二超表面结构22同样设置在漏极12远离本体10的一侧。本实用新型实施例通过这样设置超表面结构2，可以分别令第一超表面结构21与源极11形成欧姆接触，令第二超表面结构22与漏极12形成欧姆接触，即，分别令第一超表面结构21与源极11导通，令第二超表面结构22与漏极12导通。

其中，在源极11与漏极12之间横向运动的二维电子气的浓度因栅极13所施加的电压而发生改变的情况下，源极11与漏极12之间所产生的电流将随之产生变化，如由二维电子气构成的导电通道中的电流发生改变，从而使覆盖在源极11表面的第一超表面结构21与覆盖在漏极12表面的第二超表面结构22对射入其中的太赫兹波进行相应地调制。其中，射入超表面结构2的太赫兹波是一种宽带电磁波，该太赫兹波包含多种不同频率，且不同频率的太赫兹波可以响应不同浓度的二维电子气。具体地，当本体10中因栅极13所施加的电压产生某种浓度的二维电子气时，该浓度的二维电子气可以使源极11与漏极12之间形成某种大小的电流，并对目标频率波产生共振效应，该目标频率波是射入该超表面结构2的太赫兹波中的某一频率对应的波，该频率的太赫兹波在该浓度的二维电子气的作用下能够产生共振效应，进而使该超表面结构2能够对该目标频率波进行调制，并将该目标频率波调制射向目标方向；本实用新型实施例中，不同频率的太赫兹波经超表面结构2的调制后可以分别射向不同的目标方向，即太赫兹波的频率与其出射方向为一一对应的关系。

本实用新型实施例将高电子迁移率晶体管1和超表面结构2相结合，利用不同频率的太赫兹波可以与高电子迁移率晶体管1中产生的不同浓度的二维电子气产生共振效应的特点，通过调节栅极13施加不同的电压，调节二维电子气的浓度，改变源极11与漏极12之间的电流大小，从而控制超表面结构2所能调制的太赫兹波的频率(即目标频率波)，将该目标频率波射向其对应的出射位置。该太赫兹调制单元能够调制很宽的太赫兹波范围内的光，实现在太赫兹频率下对光波的强调制作用，使得采用该太赫兹调制单元的雷达扫描视角变大；此外，该太赫兹调制单元还具有结构简单、成本低、体积小、重量轻等优点。

可选地，参见图3所示，本体10包括：缓冲层101和势垒层102；缓冲层101一侧表面设置有势垒层102，势垒层102远离缓冲层101的一侧设置有源极11、漏极12和栅极13；高电子迁移率晶体管1在缓冲层101和势垒层102之间的异质结处形成二维电子气，且二维电子气在异质结间移动。

如图3所示，该高电子迁移率晶体管1的源极11、漏极12和栅极13设置在本体10的势垒层102一侧表面，而与势垒层102的另一侧(如该势垒层102远离源极11、漏极12和栅极13的一侧)接触设置有该本体10的缓冲层101；如图3所示，缓冲层101位于本体10的下部，势垒层102位于缓冲层101的上表面(如本体10的上部)，势垒层102另一侧表面(如远离缓冲层101的一侧表面，图3中势垒层102的上表面)设置有源极11、漏极12和栅极13。

其中，缓冲层101和势垒层102分别为两种不同禁带宽度、不同费米能级的半导体材料层，例如，缓冲层101的材料可以是非掺杂的GaAs(砷化镓)，势垒层102的材料可以是AlGaAs(砷化铝镓)；缓冲层101与势垒层102之间会产生异质结，且由于在该异质结处两侧的两种半导体材料(如缓冲层101的材料和势垒层102的材料)的禁带宽度不同，使自由电子从宽禁带半导体流向窄禁带半导体中，从而在半导体界面的窄禁带一侧形成量子阱，例如，当缓冲层101的禁带宽度较大，且势垒层102的禁带宽度较小时，自由电子可以从缓冲层101流向势垒层102，并在势垒层102靠近缓冲层101的一侧(异质结间)形成量子阱，该量子阱即为初步形成的二维电子气；当该异质结间的导带差(两侧半导体材料的禁带宽度之差)较大时会产生较高的势垒，限制了二维电子气(量子阱)的自由电子在垂直异质结方向(如图3中竖直方向)的移动，使得该二维电子气可以在该异质结内部横向移动。

可选地，参见图4所示，本体10还包括：衬底层103和帽层104；衬底层103设置于缓冲层101远离势垒层102的一侧；帽层104设置于势垒层102远离缓冲层101的一侧，且帽层104远离势垒层102的一侧设置有源极11、漏极12和栅极13。

本实用新型实施例中，可以在该高电子迁移率晶体管1的最底层设置一层衬底层103，并在其势垒层102与源极11、漏极12和栅极13之间设置帽层104；例如，如图4所示，在衬底层103的上表面依次设置缓冲层101、势垒层102、帽层104，并在帽层104的上表面并列设置源极11、漏极12和栅极13。其中，衬底层103可选用的材料有SiC(碳化硅)、Si(硅)或蓝宝石等；帽层104的材料可以是GaAs(砷化镓)，以用来降低势垒层102的氧化，起抗氧化保护作用。

可选地，参见图4所示，该太赫兹调制单元还包括：绝缘介质3；绝缘介质3填充于超表面结构2周围，其高度可以低于超表面结构2的高度；如图4所示，绝缘介质3可以将源极11与漏极12隔开。可选地，该绝缘介质3的材料为苯并环丁烯，苯并环丁烯是新型的活性树脂，具有优异的电绝缘性能。

本实用新型实施例还提供了一种太赫兹调制器，参见图5所示，该太赫兹调制器包括：多个如上任意一种太赫兹调制单元100，且多个太赫兹调制单元100为阵列式排布。其中，可以将多个太赫兹调制单元100以阵列的形式进行排布，所构成的太赫兹调制器可以扩大太赫兹调制单元100对于太赫兹波的接收面积；在调制的过程中，该太赫兹调制器调制的范围大，调制速度快。

可选地，参见图6所示，该太赫兹调制器可以分别对位于不同行或列的多个太赫兹调制单元100施加不同的电压。

本实用新型实施例中，可以对每一行或每一列的太赫兹调制单元100分别施加不同的电压，如图6所示，对该太赫兹调制器的每一行分别施加V1-V8八种不同大小的电压(如分别对每一行的太赫兹调制单元100的栅极13施加不同的电压)，使得该太赫兹调制器每一行能够在该行所施加的电压下，形成某种浓度的二维电子气，使得该浓度的二维电子气能够与超表面结构2上接收到的太赫兹波中的目标频率波产生共振效应，使得每一行太赫兹调制单元100能够向相应的目标方向出射某种目标频率波，以实现不同频率的太赫兹波的分别调制，得到可分别向多个目标方向进行独立调控的太赫兹调制器。

本实用新型实施例还提供了一种雷达发射***，参见图7所示，该雷达发射***包括：如上任意一种太赫兹调制器200和太赫兹波源300；太赫兹波源300用于向太赫兹调制器200发射具有不同频率的太赫兹波。需要说明的是，图7中虚线框内为该太赫兹调制器200的放大示意图。

本实用新型实施例中，太赫兹波源300可以设置在太赫兹调制器200的任意一侧，例如，如图7所示，该太赫兹波源300可以设置在太赫兹调制器200远离超表面结构2的一侧，即更靠近本体10的一侧(如图7中太赫兹调制器200的左侧)，向该太赫兹调制器200出射具有不同频率的太赫兹波，该具有不同频率的太赫兹波可以透过该太赫兹调制器200的中每个太赫兹调制单元100的高电子迁移率晶体管1，并射入超表面结构2中；或者，该太赫兹波源300可以设置在太赫兹调制器200靠近超表面结构2的一侧，即太赫兹调制器200设置有超表面结构2的一侧，用于向该太赫兹调制器200出射具有不同频率的太赫兹波，该具有不同频率的太赫兹波可以直接射入太赫兹调制器200的中每个太赫兹调制单元100的超表面结构2中。

本实用新型实施例所提供的雷达发射***，通过采用该太赫兹调制器200，可以扩大该雷达发射***的扫描视场角，且调制速度快，调制的范围大；此外，该雷达发射***因具有超表面结构2，可以使其整体变得轻量化。

实施例1：

本实施例1提供一种太赫兹调制单元100，如图4所示，高电子迁移率晶体管1具有衬底层103、缓冲层101、势垒层102、帽层104、源极11、漏极12和栅极13，在该高电子迁移率晶体管1远离衬底层103的一侧设置有超表面结构2。其中，衬底层103为Si基GaAs(硅基砷化镓)材料；缓冲层101为非掺杂的GaAs材料，其厚度为8～10μm；势垒层102为AlGaAs材料；帽层104为GaAs材料；源极11和漏极12为高浓度掺杂的电极，且二者厚度为2.5μm；栅极13为肖特基接触的电极；绝缘介质3为苯并环丁烯材料；超表面结构2的材料为金属金(Au)。

具体地，该太赫兹调制单元100的详细尺寸参数如图8所示，此处不再赘述。参见图9所示，图9示出了该太赫兹调制单元100针对不同频率的太赫兹波的透过率的示意图；由图9可知，0V对应的透过率曲线，其在曲线上的每一点代表着：在某频率下，超表面结构2对于该频率的太赫兹波的透过率的百分比；同样地，8V对应的曲线也是相同含义，此处不再赘述；而除0V曲线与8V曲线之外，图9中还存在另外一条曲线，该条曲线表示在0V和8V中间某一电压下的透过率随频率的变化情况；可以看出，本实施例1所提供的太赫兹调制单元100在不同电压的作用下，对于不同频率的太赫兹波的透过率不同。

参见图10所示，图10示出了该太赫兹调制单元100针对不同频率的太赫兹波的相位角的调制结果示意图；由图10可知，在太赫兹波的频率为2.8THz的情况下，当对栅极13施加0V的电压时，相位角是0.85rad，当对栅极13施加8V的电压时，相位角是-0.25rad；即在0V到8V的变化过程中，相位角大小改变了65.9％，说明可以通过调整电压来改变目标频率波的相位角大小，能够达到调制目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种太赫兹调制单元，其特征在于，包括：高电子迁移率晶体管(1)和超表面结构(2)；

所述高电子迁移率晶体管(1)包括本体(10)以及设置于所述本体(10)同一侧的源极(11)、漏极(12)和栅极(13)；所述高电子迁移率晶体管(1)用于根据所述栅极(13)施加的不同电压，在所述源极(11)和所述漏极(12)之间形成不同浓度的二维电子气；

所述超表面结构(2)包括第一超表面结构(21)和第二超表面结构(22)；所述第一超表面结构(21)设置在所述源极(11)表面，二者之间形成欧姆接触，所述第二超表面结构(22)设置在所述漏极(12)表面，二者之间形成欧姆接触；

所述超表面结构(2)用于根据不同浓度的所述二维电子气，将入射的具有不同频率的太赫兹波中的目标频率波射向目标方向；所述目标频率波是具有响应所述二维电子气的浓度的频率的太赫兹波，所述目标方向是所述目标频率波对应的出射方向。

2.根据权利要求1所述的太赫兹调制单元，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管(1)为耗尽型。

3.根据权利要求1所述的太赫兹调制单元，其特征在于，所述本体(10)包括：缓冲层(101)和势垒层(102)；

所述缓冲层(101)一侧表面设置有所述势垒层(102)，所述势垒层(102)远离所述缓冲层(101)的一侧设置有所述源极(11)、所述漏极(12)和所述栅极(13)；

所述高电子迁移率晶体管(1)在所述缓冲层(101)和所述势垒层(102)之间的异质结处形成所述二维电子气，且所述二维电子气在所述异质结间移动。

4.根据权利要求3所述的太赫兹调制单元，其特征在于，所述本体(10)还包括：衬底层(103)和帽层(104)；

所述衬底层(103)设置于所述缓冲层(101)远离所述势垒层(102)的一侧；所述帽层(104)设置于所述势垒层(102)远离所述缓冲层(101)的一侧，且所述帽层(104)远离所述势垒层(102)的一侧设置有所述源极(11)、所述漏极(12)和所述栅极(13)。

5.根据权利要求1所述的太赫兹调制单元，其特征在于，所述超表面结构(2)为金属超表面结构。

6.根据权利要求5所述的太赫兹调制单元，其特征在于，所述超表面结构(2)的材料为金。

7.根据权利要求1所述的太赫兹调制单元，其特征在于，还包括：绝缘介质(3)；所述绝缘介质(3)填充于所述超表面结构(2)周围。

8.根据权利要求7所述的太赫兹调制单元，其特征在于，所述绝缘介质(3)的材料为苯并环丁烯。

9.一种太赫兹调制器，其特征在于，包括：多个如上述权利要求1-8任一所述的太赫兹调制单元(100)，且多个所述太赫兹调制单元(100)为阵列式排布。

10.根据权利要求9所述的太赫兹调制器，其特征在于，分别对位于不同行或列的多个所述太赫兹调制单元(100)施加不同的电压。

11.一种雷达发射***，其特征在于，包括：如上述权利要求9-10任一所述的太赫兹调制器(200)和太赫兹波源(300)；

所述太赫兹波源(300)用于向所述太赫兹调制器(200)发射具有不同频率的太赫兹波。

Images