|
|
Goltsman G. Superconducting thin film nanostructures as terahertz and infrared heterodyne and direct detectors. In: 16th ISEC.; 2017. Th-I-QTE-03 (1 to 3).
Abstract: We present our recent achievements in the development of superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) integrated with optical waveguides on a chip. We demonstrate both single-photon counting with up to 90% on-chipquantum-efficiency (OCDE), and the heterodyne mixing with a close to the quantum limit sensitivity at the telecommunication wavelength using single device.
|
|
|
|
Gol’tsman GN. Overview of recent results for superconducting NbN terahertz and optical detectors and mixers.; 2014.
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.
|
|
|
|
Averkin AS, Shishkin AG, Chichkov VI, Voronov BM, Goltsman GN, Karpov A, et al. Tunable frequency-selective surface based on superconducting split-ring resonators. In: 8th Metamaterials.; 2014.
Abstract: We study a possibility to use the 2D superconducting metamaterial as a tunable frequency-selective surface (FSS). The proposed FSS is made of sub-wavelength size (l/14) metamaterial unit cells, where a split-ring resonator is embedded in a small iris aperture in a metal plane. The split-ring resonator is made of NbN film, and its resonance frequency is tuned by the temperature of the sample, changing the kinetic inductance of NbN film. The Ansoft HFSS simulation predicts the FSS tuning range of about 10-20 %. The developed superconducting FSS may be used as a tunable band-pass filter or modulator.
|
|
|
|
Zhang J, Verevkin A, Slysz W, Chulkova G, Korneev A, Lipatov A, et al. Time-resolved characterization of NbN superconducting single-photon optical detectors. In: Armitage JC, editor. Proc. SPIE. Vol 10313. SPIE; 2017. 103130F (1 to 3).
Abstract: NbN superconducting single-photon detectors (SSPDs) are very promising devices for their picosecond response time, high intrinsic quantum efficiency, and high signal-to-noise ratio within the radiation wavelength from ultraviolet to near infrared (0.4 gm to 3 gm) [1-3]. The single photon counting property of NbN SSPDs have been investigated thoroughly and a model of hotspot formation has been introduced to explain the physics of the photon- counting mechanism [4-6]. At high incident flux density (many-photon pulses), there are, of course, a large number of hotspots simultaneously formed in the superconducting stripe. If these hotspots overlap with each other across the width w of the stripe, a resistive barrier is formed instantly and a voltage signal can be generated. We assume here that the stripe thickness d is less than the electron diffusion length, so the hotspot region can be considered uniform. On the other hand, when the photon flux is so low that on average only one hotspot is formed across w at a given time, the formation of the resistive barrier will be realized only when the supercurrent at sidewalks surpasses the critical current (jr) of the superconducting stripe [1]. In the latter situation, the formation of the resistive barrier is associated with the phase-slip center (PSC) development. The effect of PSCs on the suppression of superconductivity in nanowires has been discussed very recently [8, 9] and is the subject of great interest.
|
|
|
|
Verevkin A, Zhang J, Pearlman A, Slysz W, Sobolewski R, Korneev A, et al. Ultimate sensitivity of superconducting single-photon detectors in the visible to infrared range.; 2004.
Abstract: We present our quantum efficiency (QE) and noise equivalent power (NEP) measurements of the meandertype ultrathin NbN superconducting single-photon detector in the visible to infrared radiation range. The nanostructured devices with 3.5-nm film thickness demonstrate QE up to~ 10% at 1.3–1.55 µm wavelength, and up to 20% in the entire visible range. The detectors are sensitive to infrared radiation with the wavelengths down to~ 10 µm. NEP of about 2× 10-18 W/Hz1/2 was obtained at 1.3 µm wavelength. Such high sensitivity together with GHz-range counting speed, make NbN photon counters very promising for efficient, ultrafast quantum communications and another applications. We discuss the origin of dark counts in our devices and their ultimate sensitivity in terms of the resistive fluctuations in our superconducting nanostructured devices.
|
|
|
|
Гершензон ЕМ, Грачев СА, Литвак-Горская ЛБ. Механизм преобразования частоты в n-InSb-смесителе. Физика и техника полупроводников. 1991;25(11):1986–98.
Abstract: Проведено комплексное исследование n-InSb смесителя на λ=2.6 мм, включающее в себя исследование вольт-амперных характеристик при E=0−2 В/см, температурной зависимости проводимости в диапазоне T=1.6−20 K, высокочастотной проводимости при f=0.5−10 МГц и магнитосопротивления при H=0−5 кЭ. Показано, что в оптимальном режиме механизм преобразования частоты связан с фотоионизационными процессами при прыжковой фотопроводимости (ПФП). На основе модели ПФП рассчитан коэффициент преобразования смесителя и произведено сопоставление его с экспериментом. Показана несостоятельность модели преобразования частоты в компенсированном n-InSb (K≥0.8), основанной на разогреве электронов. Обсуждены требования к параметрам материала и режимам n-InSb смесителя миллиметрового диапазона волн.
|
|
|
|
Банная ВФ, Веселова ЛИ, Гершензон ЕМ, Гусинский ЭН, Литвак-Горская ЛБ. Оценка точности метода определения раздельной концентрации примесей из измерений постоянной Холла. Физика и техника полупроводников. 1990;24(12):2145–50.
Abstract: На примере p-Si⟨B,\,Ga⟩ с различной степенью компенсации проведена сравнительная оценка точности определения раздельной концентрации примесей по температурной зависимости концентрации дырок p(T) в случае одной и двух легирующих примесей с энергиями ионизации, различающимися менее чем в 2 раза. Исследована функция среднеквадратичного отклонения в пространстве параметров D(Nк, N2) (Nк, N1 и N2 — концентрации компенсирующих примесей бора и галлия соответственно, N2≫N1) в предположении, что N2, энергии B и Ga известны. Показано, что в случае двух легирующих примесей D(Nк, N1) в окрестностях минимума имеет «овражный» рельеф и при некоторых соотношениях между Nк и N1 разброс искомых величин превышает порядок, причем увеличение точности измерений p(T) существенного улучшения в вычислении параметров не дает. При одной легирующей примеси точность вычисления параметров высокая.
|
|
|
|
Воеводин ЕИ, Гершензон ЕМ, Гольцман ГН, Птицина НГ. Влияние магнитного поля на захват свободных носителей мелкими примесями в Ge. Физика и техника полупроводников. 1990;24(10):1881–3.
Abstract: Цель настоящей работы — измерение кинетики примесной фотопроводимости в квантующих магнитных полях.
|
|
|
|
Гальперин ЮМ, Гершензон ЕМ, Дричко ИЛ, Литвак-Горская ЛБ. Кинетические явления в компенсированном n-InSb при низких температурах. Физика и техника полупроводников. 1990;24(1):3–24.
Abstract: Представлен обзор результатов цикла исследований природы электропроводности предельно очищенных образцов антимонида индия n-типа. Рассмотрены способы определения концентрации доноров и степени компенсации в этом материале, обсуждается роль свободных и локализованных на донорах электронов в электропроводности при гелиевых температурах. Обсуждение основано на анализе результатов исследования гальваномагнитных явлений, поглощения СВЧ излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов и ультразвука. Рассмотрены способы определения характеристик материала на основе комплекса результатов, полученных с помощью указанных методов. Обсуждается также фотопроводимость по примесям в n-InSb.
|
|
|
|
Банная ВФ, Веселова ЛИ, Гершензон ЕМ. Особенности температурной зависимости холловской подвижности в легированных и некомпенсированных полупроводниках. Физика и техника полупроводников. 1989;23(2):338–45.
Abstract: На примере легированного и слабо компенсированного Si⟨B⟩ проведены исследования особенностей температурной зависимости подвижности при различных механизмах рассеяния. Уточнен метод определения концентрации компенсирующей примеси по μI(T). Полученные результаты обсуждаются и для Ge.
|
|
