Cherednichenko, S., Drakinskiy, V., Lecomte, B., Dauplay, F., Krieg, J. - M., Delorme, Y., et al. (2008). Terahertz heterodyne array based on NbN HEB mixers. In Proc. 19th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (43).
Abstract: A 16 pixel heterodyne receiver for 2.5 THz is been developed based on NbN superconducting hot-electron bolometer (HEB) mixers. The receiver uses a quasioptical RF coupling approach where HEB mixers are integrated into double dipole antennas on 1.5μm thick Si3N4 / SiO2 membranes. Miniature mirrors (one per pixel) and back short for the antenna were used to design the output mixer beam profile. The camera design allows all 16 pixel IF readout in parallel. The gain bandwidth of the HEB mixers on Si3N4 / SiO 2 membranes was found to be about 3 GHz, when an MgO buffer layers is applied on the membrane. We will also present the progress in the camera heterodyne tests.
|
Вахтомин, Ю. Б., Антипов, С. В., Масленников, С. Н., Смирнов, К. В., Поляков, С. Л., Чжан, В., et al. (2006). Квазиоптические смесители терагерцового диапазона на основе эффекта разогрева электронов в тонких пленках NbN. In Proc. 16th Int. Crimean Microwave and Telecommunication Technology (Vol. 2, pp. 688–689).
Abstract: Представлены результаты измерения рактеристик смесителей на эффекте разогрева электронов в тонких сверхпроводниковых пленках NbN. Смесители были изготовлены на основе пленок NbN толщиной 2-3.5 нм осажденных на кремниевую подложку с буферным подсло- ем MgO. Смесительный элемент согласовывался с планар- ной логопериодической спиральной антенной. Лучшее зна- чение шумовой температуры приемника на основе NbN смесителя составило 1300 К и 3100 К на частотах гетеро- дина 2.5 TГц и 3.8 ТГц, соответственно. Максимальное зна- чение полосы преобразования, измеренной на частоте 900 |Ц, достигло значения 5.2 ГГц для смесителя изготовлен- ного из NbN пленки толщиной 2 нм. Оптимальная мощность Представлены результаты измерения ха- гетеродинного источника составила 1-3 мкВт для смесите- лей с различным объемом смесительного элемента.
|
Słysz, W., Węgrzecki, M., Bar, J., Grabiec, P., Gol'tsman, G. N., Verevkin, A., et al. (2005). NbN superconducting single-photon detector coupled with a communication fiber. Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania, 46(6), 51–52.
Abstract: We present novel superconducting single-photon detectors (SSPDs), based on ultrathin NbN films, designed for fiber-based quantum communications (lambda = 1.3 žm and 1.55 žm). For fiber-based operation, our SSPDs contain a special micromechanical construction integrated with the NbN structure, which enables efficient and mechanically very stabile fiber coupling. The detectors combine GHz counting rate, high quantum efficiency and very low level of dark counts. At 1.3 – 1.55 žm wavelength range our detector exhibits a quantum efficiency up to 10%.
|
Goltsman, G., Korneev, A., Izbenko, V., Smirnov, K., Kouminov, P., Voronov, B., et al. (2004). Nano-structured superconducting single-photon detectors. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 520(1-3), 527–529.
Abstract: NbN detectors, formed into meander-type, 10×10-μm2 area structures, based on ultrathin (down to 3.5-nm thickness) and nanometer-width (down to below 100 nm) NbN films are capable of efficiently detecting and counting single photons from the ultraviolet to near-infrared optical wavelength range. Our best devices exhibit QE >15% in the visible range and ∼10% in the 1.3–1.5-μm infrared telecommunication window. The noise equivalent power (NEP) ranges from ∼10−17 W/Hz1/2 at 1.5 μm radiation to ∼10−19 W/Hz1/2 at 0.56 μm, and the dark counts are over two orders of magnitude lower than in any semiconducting competitors. The intrinsic response time is estimated to be <30 ps. Such ultrafast detector response enables a very high, GHz-rate real-time counting of single photons. Already established applications of NbN photon counters are non-invasive testing and debugging of VLSI Si CMOS circuits and quantum communications.
|
|
Il'in, K., Siegel, M., Semenov, A., Engel, A., Hübers, H. - W., Hollmann, E., et al. (2004). Thickness dependence of superconducting properties of ultrathin Nb and NbN films. In AKF-Frühjahrstagung.
|
Gol’tsman, G. N. (2014). Overview of recent results for superconducting NbN terahertz and optical detectors and mixers.
Abstract: We present our recent achievements in the development of sensitive and ultrafast thin-film superconducting sensors: hot-electron bolometers (HEB), HEB-mixers for terahertz range and infrared single-photon counters. These sensors have already demonstrated a performance that makes them devices-of-choice for many terahertz and optical applications.
|
Корнеев, А. А., Окунев, О. В., Чулкова, Г. М., Смирнов, К. В., Милостная, И. И., Минаева, О. В., et al. (2015). Спонтанные и фотоиндуцированные резистивные состояния в узких сверхпроводящих NbN полосках. МПГУ.
Abstract: Монография посвящена актуальной проблеме современной фотоники: разработке высокочувствительных и быстродействующих сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе тонкой пленки NbN. В работе исследуются неравновесные процессы, протекающие в тонкой сверхпроводящей пленке после поглощения инфракрасного фотона и приводящие к возникновению резистивного состояния. На этих процессах основан механизм фотоотклика исследуемого в работе однофотонного детектора. В частности, исследуются зависимости квантовой эффективности и скорости темнового счета от геометрических параметров детектора: толщины пленки, ширины полоски, а также от величины транспортного тока детектора. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники и радиофизики.
|
Чулкова, Г. М., Корнеев, А. А., Смирнов, К. В., & Окунев, О. В. (2012). Энергетическая релаксация в примесных металлах, двумерном электронном газе в AlGaAs-GaAs, сверхпроводниковых пленках NbN и детекторы субмиллиметрового и ик излучения на их основе. Прометей, МПГУ.
Abstract: Монография посвящена обзору исследований влияния эффектов электронного беспорядка на электронное взаимодействие в металлах, сверхпроводниках, полупроводниках, а также в различных низкоразмерных структурах. Актуальность поднятых в монографии вопросов определяется интенсивным развитием нанотехнологий, созданием новых наноструктурированных материалов и уникальных наноэлементов для электроники и фотоники. Упругое электронное рассеяние на границах наноструктур качественно меняет взаимодействие электронов с фонолами, что, безусловно, должно учитываться при проектировании соответствующей элементной базы. Прикладная часть работы посвящена контролируемой модификации электронных процессов для оптимизации новых наносенсоров на основе электронного разогрева в сверхпроводниковых и полупроводниковых структурах. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих следователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники.
|
Смирнов, К. В. (2000). Энергетическая релаксация электронов в 2D-канале гетеропереходов GAAS/ALGAAS и транспортные процессы в структурах полупроводник-сверхпроводник на их основе. Ph.D. thesis, , .
Abstract: Диссертация посвящена изучению электрон-фононного взаимодействия в двумерном электронном газе, образующемся на границе раздела полупроводников AlGaAs и GaAs, а также созданию на основе гетероперехода GaAs/AlGaAs и сверхпроводника NbN гибридных структур сверхпроводник-полупроводник-сверхпроводник и изучению их электрофизических свойств.
|
Селиверстов, С. В., Финкель, М. И., Рябчун, С. А., Воронов, Б. М., Каурова, Н. С., Селезнев, В. А., et al. (2014). Терагерцевый сверхпроводниковый детектор с аттоджоулевым энергетическим разрешением и постоянной времени 25 пс. In Труды XVIII международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника» (Vol. 1, pp. 91–92).
Abstract: Представлены результаты измерения энергетического разрешения терагерцевого сверхпроводникового NbN-детектора на эффектеэлектронного разогрева, работающего при температуре около 10 К. Использование инновационной in situ технологии производства привело к существенному улучшению чувствительности детектора. Увеличение быстродействия детектора было достигнуто за счет реализации дополнительного диффузионного канала охла-ждения электронной подсистемы. Измеренное значение эквивалентной мощности шума на частоте 2.5 ТГц составило 2.0×10-13Вт•Гц-0.5, постоянной времени 25 пс. Соответствующее расчетное значение энергетического разрешения составило 2.5 аДж.
|
