西安交大：3D打印的基于環(huán)偶極子的高性能太赫茲傳感器及其應用

傳感新品

【西安交大：3D打印的基于環(huán)偶極子的高性能太赫茲傳感器及其應用】

在各種各樣的超表面應用中，太赫茲傳感憑借著高靈敏度和太赫茲波的非電離性質(zhì)為分析物的無損檢測提供了強大的潛力，尤其受到了廣泛的關(guān)注。為持續(xù)提高太赫茲傳感器的靈敏度，基于多種物理機制，包括Fano共振、連續(xù)域束縛態(tài)共振和環(huán)偶極子共振，科研人員開發(fā)了多款太赫茲傳感器。其中，環(huán)偶極子諧振傳感器因其微弱的輻射特性，使得電磁能量在近場范圍內(nèi)受到高度的局域，因此受到廣泛的關(guān)注。然而，目前的環(huán)偶極子諧振傳感器的靈敏度受到分析物和局域增強電磁場之間有限的空間重疊的極大限制。此外，加工這些微米級的結(jié)構(gòu)也是一個挑戰(zhàn)。

近日，基于上述問題，西安交通大學張留洋老師課題組提出了一種面外太赫茲傳感器，通過面外結(jié)構(gòu)，增強了光和物質(zhì)的空間重疊，從而增強傳感性能。該傳感器通過摩方精密提供的nanoArch S130設(shè)備進行了加工，并通過實驗驗證了傳感器的高靈敏度。

圖 1 （a）三步制備法示意圖，包括（1）襯底制備，（2）3D打印，和（3）金屬膜沉積;最右邊的面板描繪了設(shè)計的傳感器的原型。（b）所制傳感器的SEM圖像。沿傳感器x軸（c）和y軸（d）的表面輪廓。

圖1（a）顯示了基于面投影微立體光刻（PSL）3D打印技術(shù)（nanoArch S130，摩方精密）的三步制備方法示意圖。與傳統(tǒng)的微納制造技術(shù)相比，這種方法簡單有效，是面外微結(jié)構(gòu)通用制造的實用候選方法。采用這種三步制備方法，成功制備了具有30×30個超分子陣列的太赫茲傳感器，其掃描電鏡圖像如圖1（b）所示。為了表征所制作傳感器的三維輪廓，分別沿x軸[圖1（c）]和y軸[圖1（d）]測量了其表面輪廓，數(shù)據(jù)表明打印樣品的測得輪廓總體上與設(shè)計模型吻合較好。

此外，分別通過阻抗匹配理論（圖2）和近場分析、多偶極子散射理論（圖3）解釋了傳感器的共振機理。

圖 2 （a）傳感器在x偏振和y偏振入射下的模擬（實線）和實驗（虛線）反射譜。（b）y偏振入射下傳感器阻抗。

圖 3（a）歸一化散射功率。（b）電場分布（輪廓輪廓）和表面電流分布（箭頭）。（c）磁場的分布。

在傳感器的應用方面，選擇了三種類型的粉末——乳糖，半乳糖和葡萄糖——作為檢測分析物。首先，將粉末經(jīng)過適當研磨后均勻撒在傳感器上，如圖 4（a）顯微鏡圖像所示。然后通過THz-TDS測量了相應的反射譜，如圖 4（b）給所示，可觀察到半乳糖的共振頻率與其他分析物相比有明顯的紅移。

此外，為避免測量誤差，采用C掃描獲得面積為6×6 mm2的區(qū)域的反射譜曲線，分別提取各點對應諧振頻率處的強度和諧振頻率。然后，隨機選擇每種分析物的500個點的計算平均諧振頻率，重復此過程10次，結(jié)果如圖 4（f）所示。實驗結(jié)果表明，所提出的傳感器能夠準確地檢測出葡萄糖、乳糖和半乳糖粉末。

圖 4 （a）被分析物粉末覆蓋的傳感器的顯微鏡圖像。（b）測定的三種分析電解質(zhì)粉末的反射光譜。（c）有或沒有傳感器下的乳糖粉末的反射譜。（d）乳糖粉加載時各點電場（傳感器）的共振強度和（e）共振頻率。（f）三種分析物的頻移分布。

傳感動態(tài)

【晟朗微電子完成Pre-A輪融資 或加快人才引進及多款傳感器芯片的商業(yè)化】

最近，高性能模擬與混合信號芯片設(shè)計公司-無錫晟朗微電子宣布完成數(shù)千萬元人民幣的Pre-A輪融資。本輪融資由中芯聚源領(lǐng)投，無錫國聯(lián)新創(chuàng)跟投。本輪融資將用于人才引進和多款傳感器芯片的商業(yè)化，同時進一步推進公司在高性能模擬芯片產(chǎn)品的研發(fā)。

成立于2020年的晟朗微電子是一家擁有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型芯片設(shè)計公司，公司坐落于無錫市濱湖區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)園，由多位在海外知名集成電路企業(yè)的技術(shù)骨干創(chuàng)辦。公司以高性能模擬及混合信號芯片設(shè)計為核心，專注開發(fā)面向高端消費和工業(yè)應用的高性能傳感器信號鏈芯片。

目前晟朗微電子已開創(chuàng)了以磁傳感器、電容傳感器和高性能模擬芯片為代表的多條產(chǎn)品線業(yè)務齊頭并進的良好發(fā)展局面。公司的多款傳感器芯片已經(jīng)進入量產(chǎn)及客戶測試驗證階段，未來晟朗微電子將加速推進在傳感器和高性能模擬芯片等領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)和商業(yè)化進程并將產(chǎn)品應用從以工業(yè)應用為主逐步拓展到新能源和汽車等新興高端應用市場。

【山東微納傳感制造業(yè)創(chuàng)新中心產(chǎn)業(yè)基地暨海洋裝備工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項目開工】

10月20日上午，山東微納傳感制造業(yè)創(chuàng)新中心產(chǎn)業(yè)基地暨海洋裝備工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項目開工儀式在煙臺黃渤海新區(qū)環(huán)磁山國際科研走廊舉行。

此次開工的山東微納傳感制造業(yè)創(chuàng)新中心產(chǎn)業(yè)基地暨海洋裝備工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項目，是環(huán)磁山國際科研走廊重點項目，主要建設(shè)山東微納傳感制造業(yè)創(chuàng)新中心和海洋裝備工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)園兩大板塊。

其中，山東微納傳感制造業(yè)創(chuàng)新中心是微納制造領(lǐng)域唯一的省級制造業(yè)創(chuàng)新中心，由兩位中國工程院院士領(lǐng)銜建設(shè)、研發(fā)的“500Pa微壓傳感器”等技術(shù)成果實現(xiàn)進口替代，醫(yī)用微差壓傳感器芯片、氧化鋯氧傳感器芯體、石墨烯基氣體傳感器芯片等技術(shù)水平走在全國前列，將在煙臺黃渤海新區(qū)打造微納制造產(chǎn)業(yè)北方高地。海洋裝備工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項目擁有全國技術(shù)最先進的載人潛水系統(tǒng)及生命支持系統(tǒng)，主要從事海洋工程、水下系統(tǒng)和作業(yè)、潛水救撈、軍用加壓艙、盾構(gòu)機配套產(chǎn)品等裝備研發(fā)生產(chǎn)制造以及海洋工程模塊等高端設(shè)計研發(fā)，全力打造海洋裝備工程產(chǎn)業(yè)聚集新高地。

【瑞薩電子完成對 4D 成像雷達解決方案公司 Steradian 的收購】

10 月 19 日消息，據(jù)新浪財經(jīng)報道，瑞薩電子近日宣布，截至 2022 年 10 月 17 日已完成對提供 4D 成像雷達解決方案的無晶圓半導體公司 Steradian Semiconductors Private Limited（“Steradian”）的收購。

Steradian 總部位于印度班加羅爾，是一家成立于 2016 年的初創(chuàng)公司，提供以小尺寸實現(xiàn)高精度物體識別和電源效率的雷達解決方案。雷達對 ADAS 來說是一項至關(guān)重要的技術(shù)，它利用車輛中各種復雜傳感器組合來檢測物體。瑞薩電子計劃依托汽車雷達市場提供的高增長機遇，借助 Steradian 的雷達技術(shù)擴展其汽車產(chǎn)品組合，并擴大其在雷達市場的影響力。

由此產(chǎn)生的汽車雷達解決方案將結(jié)合新的汽車雷達產(chǎn)品、瑞薩用于處理雷達信號的 ADAS SoC（片上系統(tǒng)）、電源管理 IC（PMIC）和計時產(chǎn)品以及用于物體識別的軟件。這些解決方案將簡化汽車雷達系統(tǒng)設(shè)計，并有助于加快產(chǎn)品開發(fā)。

收購完成后，Steradian 已成為瑞薩電子全資子公司。結(jié)合 Steradian 出色的雷達技術(shù)和工程人才將加強瑞薩在包括工業(yè)系統(tǒng)在內(nèi)的廣泛應用中的傳感解決方案。瑞薩電子將匯集卓越的產(chǎn)品組合和軟件，以滿足對傳感器技術(shù)解決方案不斷增長的需求，并繼續(xù)致力于讓工程師的設(shè)計工作更輕松。

【芯片持續(xù)短缺，豐田預計將削減全年產(chǎn)量目標】

10 月 22 日消息，據(jù)路透社報道，當?shù)貢r間周五，豐田汽車表示，受全球持續(xù)的半導體短缺影響，其年度汽車產(chǎn)量可能低于最初的目標。

在今年 4 月開始的新財年前四個月，豐田未能實現(xiàn)中期目標，該公司能否堅持 970 萬輛創(chuàng)紀錄的年度生產(chǎn)目標也備受關(guān)注。

數(shù)據(jù)顯示，豐田 8 月產(chǎn)量回升，但 10 月和 11 月產(chǎn)量預計分別約為 75 萬輛和 80 萬輛，低于上月末預估的 9 - 11 月平均每月生產(chǎn) 90 萬輛的計劃。

豐田并未透露年度生產(chǎn)目標將下調(diào)多少，但豐田本財年前五個月的產(chǎn)量比最初計劃低 6.7%。豐田發(fā)言人表示，一旦生產(chǎn)前景變得更加清晰，將披露修改后的目標。

日本汽車制造商原本希望芯片短缺問題將得到緩解，從而能夠在本財年下半年增加產(chǎn)量，以彌補上半財年產(chǎn)量受限的影響，但周五的聲明打擊了這一希望。

此外，豐田周五表示，下個月將暫停 8 家日本國內(nèi)工廠的 11 條生產(chǎn)線，為期 2 天至 9 天，這將影響卡羅拉、RAV4 和 Yaris 等多種車型的產(chǎn)量。

傳感財經(jīng)

【10月21日傳感財經(jīng)分析：光電傳感器概念報漲，亨通光電(20.74，6.03%)領(lǐng)漲；溫濕度傳感器概念報漲，東華測試領(lǐng)漲；光學傳感器概念報跌，歌爾股份(25.1，-0.79，-3.05%)領(lǐng)跌】

10月21日盤后，光電傳感器概念報漲，亨通光電(20.74，6.03%)領(lǐng)漲，理工光科、奮達科技等跟漲。

10月21日盤后，溫濕度傳感器概念報漲，東華測試領(lǐng)漲，

亨通光電(6.19%)、必創(chuàng)科技(4.08%)、理工光科(4.01%)、康斯特(3.36%)等跟漲。

10月21日盤后，光學傳感器概念報跌，歌爾股份(25.1，-0.79，-3.05%)領(lǐng)跌，美迪凱(9.28，-0.14，-1.49%)、韻達股份(15.3，-0.22，-.42%)英唐智控(507-135%)、天銀機電(8.4，-0.1，-1.18%)等跟跌。

相關(guān)光學傳感器概念股:

1、歐菲光(002456):

公司2021年ROE為-35.67%，凈利-26.25億、同比增長-34.99%。

近7日歐菲光股價上漲0.37%，2022年股價下跌-87.31%，最高價為5.55元，市值為174.62億元。

2、天銀機電(300342):

2021年公司ROE為6.58%，凈利9963.07萬、同比增長-21.91%，截至2022年09月22日市值為38億。

近7個交易日，天銀機電上漲3.93%，最高價為7.76元，總市值上漲了1.4億元，上漲了3.93%。

3、英唐智控(300131):

公司2021年ROE為1.98%，凈利2882.23萬、同比增長-89.28%，截至2022年09月22日市值為63.57億。

英唐智控近7個交易日，期間整體上漲4.1%，最高價為4.67元，最低價為5.33元，總成交量1.49億手。2022年來下跌-57.62%。

4、韻達股份(002120):

公司2021年ROE為9.78%，凈利14.77億、同比增長5.15%，截至2022年09月22日市值為506.74億。

在近7個交易日中，韻達股份有1天上漲，期間整體上漲2.75%，最高價為16.27元，最低價為14.19元。和7個交易日前相比，韻達股份的市值上漲了12.19億元。

審核編輯 黃昊宇