Исследование полосы преобразования терагерцовых смесителей на эффекте электронного разогрева в NbZr, NbN и в одиночном гетеропереходе AlGaAs/GaAs (132,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 58 ББК 32.849 С506 Научный редактор Г. Н. Гольцман, доктор физико-математических наук, профессор Московского педагогического государственного университета Рецензенты: В. К. Корнев, доцент каф. атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники МГУ им. М.В.Ломоносова, доктор физикоматематических наук А. П. Мельников, проф. каф. общей и экспериментальной физики МПГУ, доктор физико-математических наук С506 Смирнов А. В. Исследование полосы преобразования терагерцовых смесителей на эффекте электронного разогрева в NbZr, NbN и в одиночном гетеропереходе AlGaAs/GaAs: Монография. – М.: Прометей, 2013. – 112 с. Монография посвящена исследованию полосы преобразования терагерцовых смесителей на эффекте электронного разогрева в NbZr, NbN и в одиночном гетеропереходе AlGaAs/GaAs. Дан обзор современных приёмников миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн, а также обзор работ, посвященных исследованию явления электронного разогрева. Приведено описание HEB-смесителей на основе тонких пленок NbN, NbZr и на основе 2DEG гетероструктуры AlGaAs/GaAs. Рассматривается методический аспект проведенных экспериментов с описанием используемых экспериментальных установок. Представлены результаты исследований частотных характеристик HEB смесителей на основе плёнок NbN и микромостиков NbZr, нанесенных на подложки из сапфира. ISBN 978-5-7042-2467-9 © А. В. Смирнов, 2013 © Издательство «Прометей», 2013

Стр.2

Оглавление Введение Глава 1. Обзор литературы 5 18 §1.1 Болометрические приемники прямого детектирования....................... 18 §1.2 Гетеродинные приемники на основе СИС и ДБШ смесителей........... 21 §1.3 Электронный разогрев в сверхпроводниковых пленках...................... 25 §1.4 Сверхпроводниковые смесители на эффекте разогрева электронов с фононным каналом охлаждения. ................................................................. 33 §1.5 Двумерный электронный газ в гетероструктурах. Эффект электронного разогрева в полупроводниках................................................. 39 §1.6 Смесители на основе эффекта электронного разогрева в полупроводниках. ............................................................................................ 42 §1.7 Смесители с фононным и диффузионным механизмами охлаждения 2D электронов в гетероструктуре AlGaAs/GaAs...................... Глава 2. Описание исследуемых образцов и методов измерений 45 48 §2.1 Смесители на основе тонких пленок NbN................ §2.2 Смесители на основе тонких пленок NbZr............... 48 49 §2.3Смесители на основе гетероперехода AlGaAs/GaAs........................... 50 §2.4 Методики измерения и описание экспериментальных установок для исследования смесителей на основе гетероструктуры AlGaAs/GaAs при температуре 77 К...................................................................................... 53 §2.4.1 Поверхностная концентрация носителей ns, вольтамперные характеристики и температурная зависимость сопротивления.................. 53 §2.4.2 Методика измерения полосы преобразования смесителей на основе гетероструктуры AlGaAs/GaAs при температуре 77К..................... 55 §2.5 Методика измерения полосы ПЧ HEB смесителей на основе сверхпроводящих пленок NbZr. ..................................................................... 58 §2.6 Методика измерения полосы ПЧ квазиоптических NbN смесителей 61 3

Стр.3

Глава 3. Полоса преобразования квазиоптических HEB смесителей на основе сверхпроводящих пленок NbN и NbZr 67 § 3.1 Полоса преобразования NbZr смесителей вблизи критической температуры на частоте 130ГГц..................................................................... 67 § 3.2 Полоса преобразования NbN смесителей. Неболометрический вклад в полосу преобразования на низких частотах гетеродина................ 71 Глава 4. Исследование характеристик квазиоптических смесителей на основе разогрева 2D газа в гетероструктуре AlGaAs/GaAs при температуре 77 К 83 §4.1 Смеситель с фононным каналом охлаждения электронов.................. 84 §4.1.1 Исследование полосы преобразования............................................... 84 §4.1.2 Эффективность преобразования.......................................................... 87 §4.1.3 Оптимальная поглощенная мощность гетеродина............................ 90 Заключение Публикации автора Используемая литература 92 94 96 4

Стр.4