突破:新的6G RIS超表面

 产业动态     |       2022/9/13 16:18:20
韩国蔚山科学技术研究院(UNIST)开发了一种新的超表面材料,具有适合用作6G通信设备的特性。这项研究得到了韩国国家研究基金会的支持,于8月7日在线发表在光学领域的国际学术期刊《激光与光子学评论》上。

UNIST的物理和纳米光学实验室部门开发的这种超表面可以控制导电性,同时通过用狭缝排列对二氧化钒进行图案化,可以在太赫兹(THz)的大范围内保持透明度。

超表面是一种二维材料,具有自然界中不存在的特性。

二氧化钒是一种随着接近室温的温度而改变状态的材料,在不同的状态下,它可以是导电良好的金属,也可以是不导电的绝缘体。

出于这个原因,世界各地的许多研究人员都在尝试开发一种图案化技术,在二氧化钒上制作图案并将其用作设备。

然而,现有的图案化方法具有局限性,因为它依赖于反应离子蚀刻,可能会导致损坏或滴铸,再现性较差。

UNIST设计了一种利用光刻工艺的方法,该方法在半导体工艺中用光在材料上创建图案。

通过光刻法制作出钒金属图案后,通过与空气中的氧气发生反应的热氧化,生长出二氧化钒。

使用这种方法,大面积的二氧化钒图案化不受蚀刻损伤是可能的。

研究团队实现了一种THz波区域透明电极,该电极可以通过制造周期小于THz波波长的狭缝阵列结构的二氧化钒超表面来控制电学特性。

由于通过将温度从室温变化到100度来测量光学和电学特性,二氧化钒部分的电导率发生了数千倍的变化。

另一方面,即使发生相变,THz波通过超表面的宽带透射率也保持恒定的高值。

研究负责人、UNIST物理系李德亨教授介绍,二氧化钒处于绝缘体状态时,具有高透光率,其折射率与蓝宝石衬底相似。“我们可以保持透射率。”他说。

相关研究团队还证实,通过超表面传输的近红外(NIR)可以根据状态变化进行选择性调制。


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