Análisis, diseño y simulación multifísica de una antena Fotoconductora Terahertz usando el método de elementos finitos

Autor: Cristhian Torres Urrea, Diana Gonzalez Galindo, David Suarez Mora, Carlos Criollo Paredes, Oscar Fabian Corredor Camargo
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Ingeniería, Vol 25, Iss 3, Pp 378-392 (2020)
ISSN: 2344-8393
0121-750X
DOI: 10.14483/23448393.16931
Popis: espanolContexto: El estudio de las nanotecnologias ha mostrado grandes avances que incluyen la investigacion y exploracion en la region TeraHertz (THz), donde uno de sus enfoques mas comunes es el uso de Antenas Fotoconductoras (PCA) debido a las propiedades intrinsecas de su emision y a la naturaleza no destructiva de este tipo de radiacion. Metodo: Este articulo describe el concepto de antena, sus principios de radiacion, los fundamentos matematicos, el material utilizado para la radiacion y el ajuste de los parametros para encontrar un resultado del pulso en THz, mediante el uso del metodo de elementos finitos accesible en el software COMSOL Multiphysics®. Resultados: Se presenta el resultado de un modelado computacional, que estudia el comportamiento de una PCA, donde la entrada del modelo escogida corresponde a la geometria y al material de la antena, mostrando la concentracion del campo electrico en la zona GAP del dipolo y del substrato del semiconductor. Conclusiones: Dados los fundamentos teoricos que describen el comportamiento de las PCA en THz, fue posible configurar parametros como la geometria de la antena, el laser a usar y los materiales de construccion para lograr la generacion del pico de fotocorriente en el orden de 0,1 hasta 1,2 THz. EnglishContext: The study of nanotechnology has shown great advances that include research and exploration in the TeraHertz (THz) region, where one of its most common approaches is the use of Photoconductive Antennas (PCA) due to the intrinsic properties of their emission and nature non-destructive of this type of radiation. Method: This paper describes the antenna concept, its radiation principles, the mathematical foundations, the material used for radiation and the adjustment of the parameters to find a result of the pulse in THz, by using the finite element method accessible in COMSOL Multiphysics® software. Results: The result of a computational modeling is presented, which studies the behavior of a PCA, where the input of the chosen model corresponds to the geometry and material of the antenna, showing the concentration of the electric field in the GAP zone of the dipole and the substrate of the semiconductor. Conclusions: Given the theoretical foundations that describe the behavior of PCAs in THz, it was possible to configure parameters such as the geometry of the antenna, the laser to be used and the construction materials to achieve the generation of the photocurrent peak in the order of 0, 1 to 1.2 THz.
Databáze: OpenAIRE