1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Радиотехника и электроника
  4. T. 68, № 9, 2023

Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 9, стр. 858-863

Исследование сверхпроводниковых линий передачи и туннельных переходов для детектирования сигналов на частоте выше 1 ТГц

Н. В. Кинев a, *, А. М. Чекушкин a, Ф. В. Хан a, К. И. Рудаков b

a Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
125009 Москва, ул. Моховая, 11, стр. 7, Российская Федерация

b Редакция журнала “Радиотехника и электроника”
125009 Москва, ул. Моховая, 11, стр. 7, Российская Федерация

* E-mail: nickolay@hitech.cplire.ru

Поступила в редакцию 28.04.2023
После доработки 28.04.2023
Принята к публикации 25.05.2023

Аннотация

Разработаны и экспериментально исследованы сверхпроводниковые интегральные схемы на основе линий передач NbTiN/Al на частотах до 1.1 ТГц. Проведено численное моделирование двух топологий микросхемы с рабочим диапазоном частот 0.9…1.2 ТГц, содержащих щелевую антенну, выполненную в тонкой пленке NbTiN и согласованную по выходу с микрополосковой линией передачи, и туннельный переход вида “сверхпроводник–изолятор–сверхпроводник” (СИС) площадью порядка 1 мкм2, выступающий в качестве терагерцового детектора. Изготовлены и протестированы экспериментальные образцы микросхемы, в экспериментальной установке в качестве источника использована лампа обратной волны (ЛОВ) с выходной частотой до 1.1 ТГц. Получена мощная накачка СИС-детектора, тем самым продемонстрирована применимость изготовленных линий передач NbTiN/Al для работы в составе сверхпроводниковых схем на частотах выше 750 ГГц, где не работают традиционно используемые линии передачи Nb/Nb из-за высокого затухания.

Список литературы

  1. Terahertz Spectroscopy: Principles and Applications / Ed. by S.L. Dexheimer. Boca Raton: CRC Press, 2008. https://doi.org/10.1201/9781420007701

  2. Plusquellic D.F., Siegrist K., Heilweil E.J., Esenturk O. // ChemPhysChem. 2007. V. 8. № 17. P. 2412. https://doi.org/10.1002/cphc.200700332

  3. Davies A.G., Burnett A.D., Fan W. et al. // Mater. Today. 2008. V. 11. № 3. P. 18. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(08)70016-6

  4. Tucker J.R., Feldman M.J. // Rev. Mod. Phys. 1985. V. 57. № 4. P. 1055. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.57.1055

  5. Vettoliere A., Satariano R., Ferraiuolo R. et al. // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 23. P. 4155. https://doi.org/10.3390/nano12234155

  6. Mattis D.C., Bardeen J. // Phys. Rev. 1958. V. 111. № 2. P. 412. https://doi.org/10.1103/PhysRev.111.412

  7. Kooi J.W., Stern J.A., Chattopadhyay G. et al. // Int. J. Infrared and Millimeter Waves. 1998. V. 19. № 3. P. 373. https://doi.org/10.1023/A:1022595223782

  8. Jackson B.D. et al. // IEEE Trans. 2001. V. AS-11. № 1. P. 653. https://doi.org/10.1109/77.919429

  9. Kerr A.R., Pan S.K. // Int. J. Infrared and Millimeter Waves. 1990. V. 11. № 10. P. 1169. https://doi.org/10.1007/BF01014738

  10. Belitsky V., Risacher C., Pantaleev M., Vassilev V. // Int. J. Infrared and Millimeter Waves. 2006. V. 27. № 1. P. 809. https://doi.org/10.1007/s10762-006-9116-5

  11. Khudchenko A., Lap B.N.R., Rudakov K.I. et al. // IEEE Trans. 2022. V. AS-32. № 4. P. 1500506. https://doi.org/10.1109/TASC.2022.3147736

  12. Dmitriev P.N., Lapitskaya I.L., Filippenko L.V. et al. // IEEE Trans. 2003. V. AS-13. № 2. P. 107. https://doi.org/10.1109/TASC.2003.813657

  13. Khudchenko A., Baryshev A.M., Rudakov K.I. et al. // IEEE Trans. 2016. V. TST-6. № 1. P. 127. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2015.2504783

  14. Fominsky M.Yu., Filippenko L.V., Chekushkin A.M. et al. // Electronics. 2021. V. 10. № 23. P. 2944. https://doi.org/10.3390/electronics10232944

  15. Чекушкин А.М., Филиппенко Л.В., Фоминский М.Ю., Кошелец В.П. // ФТТ. 2022. Т. 64. № 10. С. 1399.

  16. Grimes C.C., Shapiro S. // Phys. Rev. 1968. V. 169. № 2. P. 397. https://doi.org/10.1103/PhysRev.169.397

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Радиотехника и электроника

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал