Ryabchun, S. A., Tretyakov, I. V., Pentin, I. V., Kaurova, N. S., Seleznev, V. A., Voronov, B. M., et al. (2009). Low-noise wide-band hot-electron bolometer mixer based on an NbN film. Radiophys. Quant. Electron., 52(8), 576–582.
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, С. А., Третьяков, И. В., Пентин, И. В., Каурова, Н. С., Селезнев, В. А., Воронов, Б. М., et al. (2009). Малошумящий широкополосный терагерцовый смеситель на эффекте электронного разогрева в плёнке NbN. Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 52(8), 641–648.
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.
|
Korneev, A., Finkel, M., Maslennikov, S., Korneeva, Y., Florya, I., Tarkhov, M., et al. (2010). Superconducting NbN terahertz detectors and infrared photon counters. Вестник НГУ. Серия: физ., 5(4), 68–72.
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. Keywords: Hot electron bolometer mixers, infrared single-photon detectors, superconducting device fabrication, superconducting NbN films.
|
Семенов, А. В., Девятов, И. А., Рябчун, С. А., Масленников, С. Н., Масленникова, А. С., Ларионов, П. А., et al. (2011). Поглощение терагерцового электромагнитного излучения в “грязной” сверхпроводниковой пленке при произвольном виде спектральных функций. Ж. Радиоэлектрон., 10, 7.
Abstract: A problem of absorption of high-frequency electromagnetic field in dirty superconductor is treated within Keldysh technic. Expression for the source term in the kinetic equation for quasiparticle distribution function is derived. The result is significant for deriving a consistent microscopic theory of superconducting detectors for terahertz frequency range, perspective detectors on kinetic inductance of current-biased superconducting strip and on Josephson inductance of tunnel.
В технике Келдыша рассмотрена задача о поглощении мощности высокочастотного электромагнитного поля в сверхпроводнике, удовлетворяющем условию грязного предела. Получено выражение для члена источника в кинетическом уравнении для функции распределения квазичастиц, справедливое при произвольном виде спектральных функций. Этот результат имеет значение для развития последовательной микроскопической теории сверхпроводниковых детекторов излучения терагерцового диапазона, в частности, перспективных детекторов на кинетической индуктивности смещённой током сверхпроводниковой полоски и джозефсоновской индуктивности туннельного контакта.
|
Tretyakov, I., Ryabchun, S., Finkel, M., Maslennikov, S., Maslennikova, A., Kaurova, N., et al. (2011). Ultrawide noise bandwidth of NbN hot-electron bolometer mixers with in situ gold contacts. IEEE Trans. Appl. Supercond., 21(3), 620–623.
Abstract: We report a noise bandwidth of 7 GHz in the new generation of NbN hot-electron bolometer (HEB) mixers that are being developed for the space observatory Millimetron. The HEB receiver driven by a 2.5-THz local oscillator offered a noise temperature of 600 K in a 50-MHz final detection bandwidth. As the filter center frequency was swept this value remained nearly constant up to the cutoff frequency of the cryogenic amplifier at 7 GHz. We believe that such a low value of the noise temperature is due to reduced radio frequency (RF) loss at the interface between the superconducting film and the gold contacts. We have also performed gain bandwidth measurements at the superconducting transition on HEB mixers with various lengths and found them to be in excellent agreement with the results of the analytical and numerical models developed for the HEB mixer with both diffusion and phonon cooling of hot electrons.
|
