基于VO2薄膜的人工复合材料的太赫兹动态调制机理研究

本项目利用VO2可逆相变过程中光电参数突变量大、相变时间短（ps量级）的特性，以VO2薄膜为核心动态功能材料，建立三层（Si晶体基底、VO2薄膜、金属Metamaterial结构）电响应谐振(ELC)阵列结构，研制调制效率更高、调制速度更快的Metamaterial太赫兹动态调制器件。系统研究VO2薄膜的取向生长情况、晶粒大小以及掺杂等因素对薄膜的太赫兹波传输特性，以及对基于VO2薄膜的Metamaterial太赫兹动态调制器件的调制效率和调制速率的影响，探讨其调制机理。其中，通过优化基底材料的晶面取向来诱导VO2薄膜的择优取向生长、建立基于VO2薄膜的三层ELC阵列结构的电磁传输模型，以及研究光电激励VO2薄膜相变过程中阵列结构的等效电磁参数动态变化规律和动态调制规律等工作，可为今后基于VO2薄膜的Metamaterial太赫兹动态调制器件的设计和制备提供理论基础。