|
|
Voronov BM, Gershenzon EM, Gol'tsman GN, Gogidze IG, Gusev YP, Zorin MA, et al. Picosecond range detector base on superconducting niobium nitride film sensitive to radiation in spectral range from millimeter waves up to visible light. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika. 1992;5(5):955–60.
Abstract: Fast-operating picosecond detector of electromagnetical radiation is developed on the basis of fine superconducting film of niobium nitride with high sensitivity within spectral range from millimetric waves up to visible light. Detector sensitive element represents structure covering narrow parallel strips with micron sizes included in the rupture of microstrip line. Detecting ability of the detector and time constant measured using amplitude-simulated radiation of reverse wave tubes and pulse radiation of picosecond gas and solid-body lasers, constitute D*≅1010 W-1·cm·Hz-1/2 and τ≤5 ps respectively, at 10 K temperature. The expected value of time constant of the detector at 10 K obtained via extrapolation of directly measured dependence that is, τ ∝ τ-1, constitutes 20 ps. Experimental data demonstrate that detection mechanism is linked with electron heating effect.
|
|
|
|
Budyanskij MY, Sejdman LA, Voronov BM, Gubkina TO. Increase of reproducibility in production of superconducting thin films of niobium nitride. Sverkhprovodimost': Fizika, Khimiya, Tekhnika. 1992;5(10):1950–4.
Abstract: Technique to control the composition of gas medium in the reactive magnetron discharge and the composition of the deposited films of niobium nitride using electrical parameters of discharge only, in particular, by δU = Up – Uar value at contant stabilized discharge current is described. Technique to select optimal condition for deposition of niobium nitride films when the films have composition meeting chemical formula, is suggested. Thin films of niobium nitride with up to 7 nm thickness and with rather high temperature of transition into superconducting state Tk > 10 K) and with low width of transition (δ < 0.6 K), are obtained. It is determined, that substrate material and dielectric sublayer do not affect. Tk value, while difference in coefficients of thermal expansion of substrate and of film affects δTk value.
|
|
|
|
Pentin IV, Smirnov AV, Ryabchun SA, Ozhegov RV, Gol’tsman GN, Vaks VL, et al. Semiconducting superlattice as a solid-state terahertz local oscillator for NbN hot-electron bolometer mixers. Tech Phys. 2012;57(7):971–4.
Abstract: We present the results of our studies of the semiconducting superlattice (SSL) frequency multiplier and its application as part of the solid state local oscillator (LO) in the terahertz heterodyne receiver based on a NbN hot-electron bolometer (HEB) mixer. We show that the SSL output power level increases as the ambient temperature is lowered to 4.2 K, the standard HEB operation temperature.
|
|
|
|
Tret’yakov IV, Ryabchun SA, Kaurova NS, Larionov PA, Lobastova AA, Voronov BM, et al. Optimum absorbed heterodyne power for superconducting NbN hot-electron bolometer mixer. Tech Phys Lett. 2010;36(12):1103–5.
Abstract: Absorbed heterodyne power has been measured in a low-noise broadband hot-electron bolometer (HEB) mixer for the terahertz range, operating on the effect of electron heating in the resistive state of an ultrathin superconducting NbN film. It is established that the optimum absorbed heterodyne power for the HEB mixer operating at 2.5 THz is about 100 nW.
|
|
|
|
Men’shchikov EM, Gogidze IG, Sergeev AV, Elant’ev AI, Kuminov PB, Gol’tsman GN, et al. Superconducting fast detector based on the nonequilibrium inductance response of a film of niobium nitride. Tech Phys Lett. 1997;23(6):486–8.
Abstract: A new type of fast detector is proposed, whose operation is based on the variation of the kinetic inductance of a superconducting film caused by nonequilibrium quasiparticles created by the electromagnetic radiation. The speed of the detector is determined by the rate of multiplication of photo-excited quasiparticles, and is nearly independent of the temperature, being less than 1 ps for NbN. Models based on the Owen-Scalapino scheme give a good description of the experimentally determined dependence of the power-voltage sensitivity of the detector on the modulation frequency. The lifetime of the quasiparticles is determined, and it is shown that the reabsorption of nonequilibrium phonons by the condensate has a substantial effect even in ultrathin NbN films 5 nm thick, and results in the maximum possible quantum yield. A low concentration of equilibrium quasiparticles and a high quantum yield result in a detectivity D*=1012 W−1·Hz1/2 at a temperature T=4.2 K and D*=1016 W−1·cm· Hz1/2 at T=1.6 K.
|
|
|
|
Корнеев АА, Минаева О, Рубцова И, Милостная И, Чулкова Г, Воронов Б, et al. Сверхпроводящий однофотонный детектор на основе ультратонкой пленки NbN. Квантовая электроника. 2005;35(8):698–700.
Abstract: Представлены результаты исследований сверхпроводящих однофотонных детекторов, изготовленных из ультратонкой пленки NbN. Развитие технологического процесса изготовления детекторов, а также снижение рабочей температуры до 2 К позволили существенно увеличить квантовую эффективность: для видимого света (λ = 0.56 мкм) она составила 30%–40%, т.е. достигла предела, определяемого коэффициентом поглощения пленки. С ростом длины волны квантовая эффективность экспоненциально падает, составляя ~20% на λ=1.55 мкм и ~0.02% на λ = 5 мкм. При скорости темнового счета ~10-4s-1 экспериментально измеренная эквивалентная мощность шума составила 1.5 × 10-20 Вт/Гц-1/2; в дальнейшем она может быть уменьшена до рекордно низкого значения 5 × 10-21 Вт/Гц-1/2. Временное разрешение детектора равно 30 пс.
|
|
|
|
Смирнов КВ. Энергетическая релаксация электронов в 2D-канале гетеропереходов GAAS/ALGAAS и транспортные процессы в структурах полупроводник-сверхпроводник на их основе [Ph.D. thesis].; 2000.
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 СВ, Финкель МИ, Рябчун СА, Воронов БМ, Каурова НС, Селезнев ВА, et al. Терагерцевый сверхпроводниковый детектор с аттоджоулевым энергетическим разрешением и постоянной времени 25 пс. In: Труды XVIII международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Vol 1.; 2014. p. 91–2.
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.
|
|
