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Der Frequenzbereich sogenannter Terahertzwellen befindet sich im Spektrum der elektromagnetischen Wellen oberhalb der Millimeter- und Mikrowellen und unterhalb der Infrarotstrahlung.
Radios, Handys und moderne Autoradarsysteme nutzen den Mikro- und Millimeterwellenbereich. Infrarotsensoren und Fernbedienungen nutzen den Frequenzbereich oberhalb der Terahertzstrahlung.
Anwendungen im Treahertz-Bereich sind zahlenmäßig nicht so häufig, dies liegt nicht zuletzt an den Kosten für solche Systeme. Aktuelle Anwendungen im Bereich der THz-Bildgebung - wie z.B. der Körperscannereinsatz in der Flughafensicherheit - werden derzeit meist mithilfe aufwändiger und teurer photonischer Quellen oder Komponenten auf Basis von GaAs und Hohlleitern realisiert und sind deshalb auf wenige Anwendungsgebiete beschränkt. Ziel ist es, hier durch Kostensenkung neue und breitere Anwendungsgebiete zu eröffnen.
Für die Terahertz-Strahlung (Frequenzbereich zwischen 100GHz und 10THz) sind viele elektrisch nichtleitende Materialien wie Papier, Kunststoffe und Verbundmaterialien durchlässig, können also durchleuchtet werden. Deshalb ist es möglich, z.B. Beschaffenheit von Verbundmaterialien als auch Grenzflächen sehr genau zu analysieren.
Die Bereitstellung einer 0.13 μm SiGe BiCMOS Technologie- und Entwurfsplattform durch das IHP ermöglicht die kostengünstige Realisierung neuer Produkte für die THz-Anwendungsbereiche Medizin, genetisches Screening, Materialuntersuchung und Sicherheitstechnik. Für die Frequenzbereiche zwischen 24 GHz und 210 GHz gibt es von Silicon Radar erste Prototypen und Testschaltungen, die entsprechend der Anforderungen gemeinsam mit Partnern und Anbietern von THz-Anwendungen zu einem Komplettsystem weiterentwickelt werden.
Interessante Anwendungsgebiete sind:
Im Gegensatz zu Röntgenstrahlung verursacht THz-Strahlung keine Änderungen in der chemischen Struktur der untersuchten Materialien und ist damit medizinisch unbedenklich. Sowohl die Photonenenergie als auch die Strahlleistung ist sehr niedrig - ein entscheidender Vorteil des Einsatzes von THz-Wellen!