随着大规模集成电路工艺水平的进一步发展,采用二元光学技术能够制作的图形尺寸越来越小以及线条的精细程度也随之提高。基于二元光学技术制造的亚波长结构给太赫兹增透窗口设计提供了新的思路,因此也吸引了很多从事光学透过率研究学者的关注。亚波长增透结构是一种周期性浮雕结构,该结构的特征尺寸与特定工作光波的波长大小相当甚至更小的。它的最大特点就是其周期结构尺寸足够小时,器件仅存在零级反射衍射和透射衍射,因此衍射效率高于一般的衍射光学器件。该结构的另一特点就是可以通过改变浮雕结构的周期大小、占空比大小和高度大小等特征尺寸参数改变其透过率和反射率。本文结合等效介质理论和严格耦合波理论对亚波长增透结构进行优化设计,并且通过实验制作了太赫兹增透窗口,有效的提高了太赫兹频率为1.7T时的窗口通过率。本文的主要内容简述如下:(1)介绍了太赫兹波的概念和太赫兹传感器,以及二元光学的发展。介绍了研究亚波长增透结构的理论方式,并指出标量衍射理论不再适用于亚波长结构,应该采用矢量衍射理论。(2)介绍了等效介质理论,并采用该理论推导出一维、二维亚波长的零级等效折射率和二级等效折射率。讨论了亚波长结构仅存在零级衍射时的周期阈值。介绍了严格耦合波理论,并采用该理论推导出二维亚波长柱状体结构的透过率和反射率。(3)结合等效介质理论和严格耦合波理论,利用MATLAB编程进行仿真,得到理论上反射率最低的双面太赫兹增透窗口结构,使用L-Edit绘制对应的图形并制作掩膜版。整个计算过程为今后的太赫兹增透窗口设计提供有价值的参考。(4)介绍了光刻流程。详细说明了太赫兹增透窗口的具体制作步骤以及工艺流程。由于刻蚀深度比较深,光刻胶不足以充当掩膜层,提出可增镀一层氮化硅作为刻蚀硅的掩膜层,采用ICP进行深硅刻蚀,采用RIE对氮化硅进行刻蚀。整个制作过程为微细加工工艺提供了一些可靠的参考。(5)使用太赫兹时域光谱仪(THz-TDs)对制作好的单面、双面增透结构进行透过率测试。通过分析测试结果,测试结果表明:当太赫兹频率为1.7T时,单面二元光学增透结构透过率达到了57.52%;双面二元光学增透结构透过率达到了68.15%,较本体硅片都有一定的提高。