Известия РАН. Серия физическая, 2023, T. 87, № 2, стр. 172-176
Низкотемпературные свойства кремниевого детектора суб-терагерцового излучения
А. Р. Хисамеева 1, *, А. В. Щепетильников 1, Я. В. Федотова 1, А. А. Дрёмин 1, И. В. Кукушкин 1
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук
Черноголовка, Россия
* E-mail: akhisameeva@issp.ac.ru
Поступила в редакцию 17.09.2022
После доработки 05.10.2022
Принята к публикации 26.10.2022
- EDN: AEANFW
- DOI: 10.31857/S0367676522700326
Аннотация
Свойства плазмонного детектора субтерагерцового излучения на основе кремния изучены в широком диапазоне температур, вплоть до азотной. Получены температурные зависимости чувствительности детектора, а также изучены его шумовые характеристики. Частотная зависимость чувствительности в диапазоне 70–120 ГГц была получена при комнатной температуре, при этом максимальное значение чувствительности, достигаемое на частоте 96 ГГц, составляло 25 В/Вт. Шумовой эквивалент мощности исследуемого детектора был оценен в предположении, что основным источником шума является шум Найквиста, и изменялся от значения 2 ⋅ 10–10 Вт ⋅ Гц–1/2 при комнатной температуре вплоть до 2 ⋅ 10–11 Вт ⋅ Гц–1/2 при температуре жидкого азота. Дополнительно были исследованы вольтамперные характеристики суб-ТГц детектора. Обнаружено, что в дифференциальном сопротивлении и чувствительности возникает особенность в зависимости от приложенного постоянного напряжения при переходе от комнатной температуры к азотной.
Полный текст статьи недоступен в настоящий момент.
Список литературы
Shuvaev A., Muravev V.M., Gusikhin P.A. et al. // Phys. Rev. Lett. 2021. V. 126. No. 13. Art. No. 136801.
Siegel P.H. // IEEE Trans. Microwave Theory Techn. 2004. V. 52. No. 10. P. 2438.
Siegel P.H. // IEEE Trans. Antennas Propag. 2007. V. 55. No. 11. P. 2957.
Federici J., Moeller L. // J. Appl. Phys. 2010. V. 107. No. 11. P. 6.
Song H.J., Nagatsuma T. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2011. V. 1. No. 1. P. 256.
Koenig S., Lopez-Diaz D., Antes J. et al. // Nature Photon. 2013. V. 7. No. 12. P. 977.
Chen Z., Ma X., Zhang B. et al. // China Commun. 2019. V. 16. No. 2. P. 1.
Ogawa Y., Kawase K., Yamashita M. et al. // Proc. CLEO. V. 1. (Sun Francisco, 2004). P. 3.
Shen Y.C., Lo A.T., Taday P.F. et al. // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. No. 24. Art. No. 241116.
Tzydynzhapov G., Gusikhin P., Muravev V. et al. // J. Infrared Millim. Terahertz Waves. 2020. V. 41. No. 6. P. 632.
Shchepetilnikov A.V., Gusikhin P.A., Muravev V.M. et al. // Appl. Opt. 2021. V. 60. No. 33. Art. No. 10448.
Dyakonov M.I., Shur M.S. //IEEE Trans. Electron Devices. 1996. V. 43. No. 10. P. 1640.
Lü J.Q., Shur M.S. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. No. 17. P. 2587.
Fetterman H.R., Clifton B.J., Tannenwald P.E. et al. // Appl. Phys. Lett. 1974. V. 24. No. 2. P. 70.
Karasik B.S., Sergeev A.V., Prober D.E. // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2011. V. 1. No. 1. P. 97.
Whatmore R.W. // Rep. Prog. Phys. 1986. V. 49. No. 12. P. 1335.
Fernandes L.O.T., Kaufmann P., Marcon R. et al. // Proc. XXXth URSI GASS. (Istanbul, 2011). P. 1.
Muravev V.M., Gusikhin P.A., Andreev I.V. et al. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 114. No. 10. Art. No. 106805.
Muravev V.M., Gusikhin P.A., Zarezin A.M. et al. // Phys. Rev. B. 2019. V. 99. No. 24. Art. No. 241406.
Muravev V.M., Kukushkin I.V. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. No. 8. Art. No. 082102.
Муравьев В.М., Соловьев В.В., Фортунатов А.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 103. № 12. С. 891; Muravev V.M., Solov’ev V.V., Fortunatov A.A. et al. // JETP Lett. 2016. V. 103. No. 12. P. 792.
Shchepetilnikov A.V., Kaysin B.D., Gusikhin P.A. et al. // Opt. Quantum Electron. 2019. V. 51. No. 12. P. 1.
Shchepetilnikov A.V., Gusikhin P.A., Muravev V.M. et al. // J. Infrared Millim. Terahertz Waves. 2020. V. 41. No. 6. P. 655.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Известия РАН. Серия физическая
Пн.-пт.: 10.00-19.00