Kawamura, J., Blundell, R., Tong, C. - Y. E., Papa, D. C., Hunter, T. R., Paine, S. N., et al. (2000). Superconductive hot-electron-bolometer mixer receiver for 800-GHz operation. IEEE Trans. Microw. Theory Techn., 48(4), 683–689.
Abstract: In this paper, we describe a superconductive hot-electron-bolometer mixer receiver designed to operate in the partially transmissive 350-μm atmospheric window. The receiver employs an NbN thin-film microbridge as the mixer element, in which the main cooling mechanism of the hot electrons is through electron-phonon interaction. At a local-oscillator frequency of 808 GHz, the measured double-sideband receiver noise temperature is TRX=970 K, across a 1-GHz intermediate-frequency bandwidth centered at 1.8 GHz. We have measured the linearity of the receiver and the amount of local-oscillator power incident on the mixer for optimal operation, which is PLO≈1 μW. This receiver was used in making observations as a facility instrument at the Heinrich Hertz Telescope, Mt. Graham, AZ, during the 1998-1999 winter observing season.
|
Tong, C. - Y. E., Meledin, D. V., Marrone, D. P., Paine, S. N., Gibson, H., & Blundell, R. (2003). Near field vector beam measurements at 1 THz. IEEE Microw. Compon. Lett., 13(6), 235–237.
Abstract: We have performed near-field vector beam measurements at 1.03 THz to characterize and align the receiver optics of a superconducting receiver. The signal source is a harmonic generator mounted on an X-Y translation stage. We model the measured two-dimensional complex beam pattern by a fundamental Gaussian mode, from which we derive the position of the beam center, the beam radius and the direction of propagation. By performing scans in the planes separated by 400 mm, we have confirmed that our beam pattern measurements are highly reliable.
|
Cao, A., Jiang, L., Chen, S. H., Antipov, S. V., & Shi, S. C. (2007). IF gain bandwidth of a quasi-optical NbN superconducting HEB mixer. In Proc. International conference on microwave and millimeter wave technology (pp. 1–3). Builin.
Abstract: In this paper, the intermediate frequency (IF) gain bandwidth of a quasi-optical NbN superconducting hot-electron bolometer (HEB) mixer is investigated at 500 GHz with an IF system incorporating with a frequency down-converting scheme which is able to sweep the IF signal in a frequency range of 0.3-4 GHz. The IF gain bandwidth of the device is measured to be 1.5 GHz when it is biased at a voltage of the minimum noise temperature, and becomes larger when the bias voltage increases.
|
|
Ryabchun, S. A., Tretyakov, I. V., Finkel, M. I., Maslennikov, S. N., Kaurova, N. S., Seleznev, V. A., et al. (2009). NbN phonon-cooled hot-electron bolometer mixer with additional diffusion cooling. In Proc. 20th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (pp. 151–154). Charlottesville, USA.
|
Tretyakov, I. V., Ryabchun, S. A., Maslennikov, S. N., Finkel, M. I., Kaurova, N. S., Seleznev, V. A., et al. (2008). NbN HEB mixer: fabrication, noise temperature reduction and characterization. In Proc. Basic problems of superconductivity. Moscow-Zvenigorod.
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, М. И. (2006). Терагерцовые смесители на эффекте электронного разогрева в ультратонких плёнках NbN и NbTiN. Ph.D. thesis, , .
|
|
Рябчун, С. А. (2009). Широкополосные высокостабильные терагерцовые смесители на горячих электронах из тонких сверхпроводниковых пленок NbN. Ph.D. thesis, , .
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников, 44(11), 1475–1478.
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, 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.
|
