圆波导硅探测结构对x波段电磁波模式的响应

？采用数值模拟和理论分析方法,研究了圆波导内置n-si探测结构对x波段几种常用电磁波模式的电场响应。首先基于强电场下的热载流子效应,设计了一种利用n-si进行高功率脉冲实时测量的圆波导探测结构。接着采用三维并行电磁场时域有限差分方法,模拟研究并分析了te11（两种极化方向）、tm01和te01模式作用下圆波导探测结构内的横向电场分布特点。结果表明：不同模式下探测芯片内的横向电场均以径向电场为主,径向和角向电场幅度比约为10,而芯片在圆波导内引入的横向电场驻波比均不大于1.3。最后推导了圆波导探测结构在不同模式电场作用下的灵敏度表达式,理论分析指出了探测结构的最大承受功率与圆波导模式有关,最高可达422mw,响应时间则均为ps量级,初步证实了该探测结构可用于x波段百mw级脉冲波源在线探测的可行性。