Gerecht, E., Musante, C. F., Schuch, R., Lutz, C. R., Jr., Yngvesson, K. S., et al. (1995). Hot electron detection and mixing experiments in NbN at 119 micrometer wavelength. In Proc. 6th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (pp. 284–293).
Abstract: We have performed preliminary experiments with the goal of demonstrating a Hot Electron Bolometric (HEB) mixer for a 119 micrometer wavelength (2.5 THz). We have chosen a NbN device of size 700 x 350 micrometers. This device can easily be coupled to a laser LO source, which is advantageous for performing a prototype experiment. The relatively large size of the device means that the LO power required is in the mW range; this power can be easily obtained from a THz laser source. We have measured the amount of laser power actually absorbed in the device, and from this have estimated the best optical coupling loss to be about 10 di . We are developing methods for improving the optical coupling further. Preliminary measurements of the response of the device to a chopped black-body have not yet resulted in a measured receiver noise temperature. We expect to be able to complete this measurement in the near future.
|
Zorin, M., Lindgren, M., Danerud, M., Karasik, B., Winkler, D., Gol'tsman, G., et al. (1995). Nonequilibrium and bolometric responses of YBaCuO thin films to high-frequency modulated laser radiation. J. Supercond., 8(1), 11–15.
Abstract: Picosecond nonequilibrium and slow bolometric responses to infrared radiation from a patterned high-T c superconducting (HTS) film in resistive and normal states deposited onto LaAlO3, NdGaO3, and MgO substrates were investigated using both pulse and modulation techniques. The response time of 35 ps to a laser pulse of 17 ps FWHM has been observed. The intrinsic response time of the fast process is expected to be about a few picoseconds. The modulation technique, being free from the disadvantages of pulse methods (poor sensitivity, limited dynamic range), makes the detailed study of a number of relaxation processes possible. Besides the nonequilibrium response, two kinds of bolometric processes, namely phonon transport through the film-substrate interface and phonon thermal diffusion in a substrate, manifest themselves in certain frequency dependences.
|
Gol'tsman, G. N., Karasik, B. S., Okunev, O. V., Dzardanov, A. L., Gershenzon, E. M., Ekstrom, H., et al. (1995). NbN hot electron superconducting mixers for 100 GHz operation. IEEE Trans. Appl. Supercond., 5(2), 3065–3068.
Abstract: NbN is a promising superconducting material for hot-electron superconducting mixers with an IF bandwidth larger than 1 GHz. In the 1OO GHz frequency range, the following parameters were obtained for 50 /spl Aring/ thick NbN films at 4.2 K: receiver noise temperature (DSB) /spl sim/1000 K; conversion loss /spl sim/10 dB; IF bandwidth /spl sim/1 GHz; and local oscillator power /spl sim/1 /spl mu/W. An increase of the critical current of the NbN film, increased working temperature, and a better mixer matching may allow a broader IF bandwidth up to 2 GHz, reduced conversion losses down to 3-5 dB and a receiver noise temperature (DSB) down to 200-300 K.
|
Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., Гершензон, Е. М., Птицина, Н. Г., Смирнов, К. В., & Чулкова, Г. М. (1995). Исследования процессов неупругой релаксации и примесная спектроскопия-релаксометрия в двумерном электронном газе в полупроводниковых структурах с квантовыми ямами.
Abstract: В гетероструктурах GaAs/AlGaAs впервые прямым методом измерена температурная зависимость вpемени энеpгетической pелаксации двумерного электронного газа te(T) в широком диапазоне температур Т=1,5 – 50 К в квазиравновесных условиях. Для измерений использовался высокочувствительный спектрометр миллиметрового диапазона волн с высоким временным разрешением, который позволял измерять релаксационные времена до 150 пс с погрешностью не более 20%. Верхний предел температуры определялся временным разрешением спектрометра. Исследования проводились на высококачественных образцах с поверхностной концентрацией носителей ns = 4,2 1011 см-2 и подвижностью m = 7 105 см2В-1с-1 (при Т = 4,2К). В квазиравновесных условиях из температурной зависимости tе определен предел подвижности при низких температурах (T<4.2 K), связанный с рассеянием на пьезоакустическом потенциале, получено время неупругой релаксации, связанное с рассеянием на деформационном потенциале (15 K25 K), получено характерное время испускания оптического фонона (tLO>4,5пс), которое существенно превышает время сронтанного излучения оптического фонона (примерно в 30 раз), что связано с большой ролью процессов перепоглащения фононов электронами.При низких температурах проведены измерения tе в условиях сильного разогрева. Полученные значения tе и зависимость tе от температуры электронов Те совпадают с tе(Т) в квазиравновесных условиях при Т=Те. Из полученных значений tе(Те) построена зависимость мощности энергетических потерь от Те, которая хорошо согласуется с литературными данными.Начаты измерения в магнитном поле, которые показывают переспективность использованного нами метода измерений как в области слабых магнитных полей при факторе заполнения >10, так и в области сильных магнитных полей при факторе заполнения >1-2.
|
