|
|
Ryabchun SA, Tretyakov IV, Finkel MI, Maslennikov SN, Kaurova NS, Seleznev VA, et al. NbN phonon-cooled hot-electron bolometer mixer with additional diffusion cooling. In: Proc. 20th Int. Symp. Space Terahertz Technol. Charlottesville, USA; 2009. p. 151–4.
|
|
|
|
Tretyakov IV, Ryabchun SA, Maslennikov SN, Finkel MI, Kaurova NS, Seleznev VA, et al. NbN HEB mixer: fabrication, noise temperature reduction and characterization. In: Proc. Basic problems of superconductivity. Moscow-Zvenigorod; 2008.
Abstract: We demonstrate that in the terahertz region superconducting hot-electron mixers offer the lowest noise temperature, opening the possibility of using HTS's in the future to fabricate these devices. Specifically, a noise temperature of 950 K was measured for the receiver operating at 2.5 THz with a NbN HEB mixer, and a gain bandwidth of 6 GHz was measured at 300 GHz near Tc for the same mixer.
|
|
|
|
Финкель МИ. Терагерцовые смесители на эффекте электронного разогрева в ультратонких плёнках NbN и NbTiN [Ph.D. thesis].; 2006.
|
|
|
|
Рябчун СА. Широкополосные высокостабильные терагерцовые смесители на горячих электронах из тонких сверхпроводниковых пленок NbN [Ph.D. thesis].; 2009.
|
|
|
|
Шангина ЕЛ, Смирнов КВ, Морозов ДВ, Ковалюк ВВ, Гольцман ГН, Веревкин АА, et al. Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников. 2010;44(11):1475–8.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением измерены температурная и концентрационная зависимости полосы преобразования смесителей терагерцового диапазона AlGaAs/GaAs на разогреве двумерных электронов с фононным каналом их охлаждения. Полоса преобразования на уровне 3 дБ (f3 dB) при 4.2 K при изменении концентрации ns варьируется в пределах 150-250 МГц в соответствии со степенным законом f3 dB propto ns-0.5, что соответствует доминирующему механизму рассеяния на пьезоэлектрических фононах. Минимальное значение коэффициента потерь преобразования полупроводникового смесителя достигается в структурах с высокой подвижностью носителей mu>3·105 см2/В·с при 4.2 K.
|
|
|
|
Ryabchun SA, Tretyakov IV, Pentin IV, Kaurova NS, Seleznev VA, Voronov BM, et al. Low-noise wide-band hot-electron bolometer mixer based on an NbN film. Radiophys. Quant. Electron.. 2009;52(8):576–82.
Abstract: We develop and study a hot-electron bolometer mixer made of a two-layer NbN–Au film in situ deposited on a silicon substrate. The double-sideband noise temperature of the mixer is 750 K at a frequency of 2.5 THz. The conversion efficiency measurements show that at the superconducting transition temperature, the intermediate-frequency bandwidth amounts to about 6.5 GHz for a mixer 0.112 μm long. These record-breaking characteristics are attributed to the improved contacts between a sensitive element and a helical antenna and are reached due to using the in situ deposition of NbN and Au layers at certain stages of the process.
|
|
|
|
Рябчун СА, Третьяков ИВ, Пентин ИВ, Каурова НС, Селезнев ВА, Воронов БМ, et al. Малошумящий широкополосный терагерцовый смеситель на эффекте электронного разогрева в плёнке NbN. Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2009;52(8):641–8.
Abstract: Разработан и исследован смеситель на горячих электронах, изготовленный из двуслойной плёнки NbN-Au, осаждённой на кремневую подложку in situ. Двухполосная шумовая температура устройства составила 750 К на частоте 2.5 ТГц. Измерения эффективности преобразования для смесителя длиной 0.112 мкм вблизи температуры сверхпроводящего перехода показали полосу промежуточных частот около 6.5 ГГц. Эти результаты являются рекордными и были получены за счёт улучшения контактов между чувствительным элементом и спиральной антенной при замене технологического маршрута с нанесением слоёв NbN и Au в отдельных процессах на технологический процесс, в котором данные слои наносятся in situ без нарушения вакуума.
|
|
|
|
Verevkin A, Williams C, Gol’tsman GN, Sobolewski R, Gilbert G. Single-photon superconducting detectors for practical high-speed quantum cryptography. Optical Society of America; 2001.
Abstract: We have developed an ultrafast superconducting single-photon detector with negligible dark counting rate. The detector is based on an ultrathin, submicron-wide NbN meander-type stripe and can detect individual photons in the visible to near-infrared wavelength range at a rate of at least 10 Gb/s. The above counting rate allows us to implement the NbN device to unconditionally secret quantum key distRochester, New Yorkribution in a practical, high-speed system using real-time Vernam enciphering.
|
|
|
|
Морозов ДВ. Приемные устройства терагерцового диапазона на эффекте разогрева двумерного электронного газа в гетероструктурах AlGaAs/GaAs [Ph.D. thesis].; 2007.
|
|
|
|
Ryabchun S, Tong C-YE, Paine S, Lobanov Y, Blundell R, Goltsman G. Temperature resolution of an HEB receiver at 810 GHz. IEEE Trans Appl Supercond. 2009;19(3):293–6.
Abstract: We present the results of direct measurements of the temperature resolution of an HEB receiver operating at 810 GHz, in both continuum and spectroscopic modes. In the continuum mode, the input of the receiver was switched between black bodies with different physical temperatures. With a system noise temperature of around 1100 K, the receiver was able to resolve loads which differed in temperature by about 1 K over an integration time of 5 seconds. This resolution is significantly worse than the value of 0.07 K given by the radiometer equation. In the spectroscopic mode, a gas cell filled with carbonyl sulphide (OCS) gas was used and the emission line at 813.3537060 GHz was measured using the receiver in conjunction with a digital spectrometer. From the observed spectra, we determined that the measurement uncertainty of the equivalent emission temperature was 2.8 K for an integration time of 0.25 seconds and a spectral resolution of 12 MHz, compared to a 1.4 K temperature resolution given by the radiometer equation. This relative improvement is due to the fact that at short integration times the contribution from 1/f noise and drift are less dominant. In both modes, the temperature resolution was improved by about 40% with the use of a feedback loop which adjusted the level of an injected microwave radiation to maintain a constant operating current of the HEB mixer. This stabilization scheme has proved to be very effective to keep the temperature resolution of the HEB receiver to close to the theoretical value given by the radiometer equation.
|
|
