电子科技大学航空航天学院与电子学院联合发表Nature Electronics论文
文章导读
你是否想过，太赫兹技术的瓶颈竟被一颗“芯片”打破？电子科技大学团队首创“非对称双层C型二极管链”结构，巧妙融合人工电磁微结构与多管芯肖特基二极管，攻克了长期困扰领域的场分布不均难题。借助近场耦合效应，倍频效率飙升至38%，0.17THz下连续波输出突破0.3W，最高达0.4W——这一性能跃升，或将重塑未来太赫兹通信与成像格局。揭秘背后如何实现从“性能恶化”到“高效输出”的逆转？
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近日，我校航空航天学院与电子科学与工程学院太赫兹调控与通信技术团队联合在国际顶级期刊《Nature Electronics》上发表题为 “A terahertz nonlinear diode chain based on an asymmetric double-layer topology” 的研究论文。博士生周泓机、特聘副研究员周天驰和张雅鑫教授为共同第一作者；张雅鑫教授、曾泓鑫副教授、天津大学梁士雄教授以及布朗大学 Daniel M. Mittleman 教授为共同通讯作者；电子科技大学为第一完成单位。
在各类太赫兹系统中，基于肖特基二极管的太赫兹倍频信号源是不可或缺的核心部件。该项工作在团队所提出的基于人工电磁微结构与射频芯片相结合的太赫兹超构芯片（meta-chip）新架构上，创新采用将微结构单元的设计理念与多管芯肖特基二极管相融合的设计方法，构建了基于非线性链拓扑与双层近场耦合效应的非对称双层C型二极管链太赫兹倍频器件新结构。解决了太赫兹倍频器中由于多管芯肖特基二极管场分布不均匀带来的性能恶化问题，同时通过上下两层非对称电路间近场耦合效应，提升了输出功率以及倍频效率。实现了倍频效率达到38%，在0.17THz频率下连续波输出功率超过0.3W（最高功率可达0.4W）的太赫兹倍频信号源。这一方法为高性能太赫兹射频芯片的发展开辟了新的思路。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41928-025-01460-9
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