|
|
Kitaygorsky, J., Komissarov, I., Jukna, A., Pan, D., Minaeva, O., Kaurova, N., et al. (2007). Dark counts in nanostructured nbn superconducting single-photon detectors and bridges. IEEE Trans. Appl. Supercond., 17(2), 275–278.
Abstract: We present our studies on dark counts, observed as transient voltage pulses, in current-biased NbN superconducting single-photon detectors (SSPDs), as well as in ultrathin (~4 nm), submicrometer-width (100 to 500 nm) NbN nanobridges. The duration of these spontaneous voltage pulses varied from 250 ps to 5 ns, depending on the device geometry, with the longest pulses observed in the large kinetic-inductance SSPD structures. Dark counts were measured while the devices were completely isolated (shielded by a metallic enclosure) from the outside world, in a temperature range between 1.5 and 6 K. Evidence shows that in our two-dimensional structures the dark counts are due to the depairing of vortex-antivortex pairs caused by the applied bias current. Our results shed some light on the vortex dynamics in 2D superconductors and, from the applied point of view, on intrinsic performance of nanostructured SSPDs.
|
|
|
|
Korneev, A., Minaeva, O., Divochiy, A., Antipov, A., Kaurova, N., Seleznev, V., et al. (2007). Ultrafast and high quantum efficiency large-area superconducting single-photon detectors. In M. Dusek, M. S. Hillery, W. P. Schleich, I. Prochazka, A. L. Migdall, & A. Pauchard (Eds.), Proc. SPIE (Vol. 6583, 65830I (1 to 9)). Spie.
Abstract: We present our latest generation of superconducting single-photon detectors (SSPDs) patterned from 4-nm-thick NbN films, as meander-shaped 0.5-mm-long and 100-nm-wide stripes. The SSPDs exhibit excellent performance parameters in the visible-to-near-infrared radiation wavelengths: quantum efficiency (QE) of our best devices approaches a saturation level of 30% even at 4.2 K (limited by the NbN film optical absorption) and dark counts as low as 2x10-4 Hz. The presented SSPDs were designed to maintain the QE of large-active-area devices, but, unless our earlier SSPDs, hampered by a significant kinetic inductance and a nanosecond response time, they are characterized by a low inductance and GHz counting rates. We have designed, simulated, and tested the structures consisting of several, connected in parallel, meander sections, each having a resistor connected in series. Such new, multi-element geometry led to a significant decrease of the device kinetic inductance without the decrease of its active area and QE. The presented improvement in the SSPD performance makes our detectors most attractive for high-speed quantum communications and quantum cryptography applications.
|
|
|
|
Мошкова, М. А., Дивочий, А. В., Морозов, П. В., Золотов, Ф. И., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2018). Высокоэффективные NBN однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 400–401).
Abstract: Разработаны и исследованы сверхпроводниковые однофотонные детекторы, способные к разрешению до 3-х фотонов в коротком импульсе излучения и имеющие квантовую эффективность детектирования одиночных фотонов ~60% на длине волны lambda=1.55 мкм. Проведенная модернизация технологии изготовления детекторов, позволила получить приемные устройства с мультифотонной квантовой эффективностью, приближающейся к расчетным значениям.
|
|
|
|
Симонов, Н. О., Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2018). Однофотонный отклик в тонких сверхпроводящих MoNx пленках. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 408–409).
Abstract: Продемонстрирован однофотонный отклик, при токе близком к критическому, в MoNx сверхпроводящих полосках шириной 70-104 нм. MoNx детекторы, имеющие коэффициент диффузии D≈0.32 см2/с и время электрон-фононного взаимодействия ηe-ph≈300 пс, достигают квантовой эффективности QE≈20% на длине волны λ=1550 нм. Возможность реализации однофотонного детектора в данном материале, подтверждает существующую теорию вихревого механизма возникновения фотоотклика в узких сверхпроводящих полосках.
|
|
|
|
Золотов, Ф. И., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Пентин, И. В., Морозов, П. В., Селезнев, В. А., et al. (2018). Применение тонких сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия для изготовления счетчиков одиночных ИК-фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 60–61).
Abstract: Получены первые результаты по применению сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия (VN) для детекторов одиночных фотонов ИК-диапазона. Изучение сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD), изготовленных на основе ультратонких (~5 нм) пленок VN, показало возможность создания устройств с близкой к насыщению зависимостью квантовой эффективности от тока смещения детекторов в телекоммуникационном диапазоне длин волн. Также нами были исследованы кинетическая индуктивность изготовленных структур с различной длиной сверхпроводниковой полоски и времена релаксации электронов в тонких сверхпроводниковых пленках VN.
|
|
