С. А. Рябчун, И. В. Третьяков, М. И. Финкель,
С. Н. Масленников, Н. С. Каурова,
В. А. Селезнев, Б. М. Воронов,
Г. Н. Гольцман
ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ВЫСОКОСТАБИЛЬНЫЕ
ТЕРАГЕРЦОВЫЕ СМЕСИТЕЛИ НА ГОРЯЧИХ
ЭЛЕКТРОНАХ ИЗ ТОНКИХ
СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ
ПЛЕНОК NbN
Монография
Москва – 2011
УДК 621. 396. 62
ББК 32. 849
Ш645
Рецензенты:
доктор физико-математических наук, профессор кафедры
теоретической физики факультета физики и информационных
технологий МПГУ Коротаев О. Н. ;
кандидат физико-математических наук, профессор кафедры
общей и экспериментальной физики факультета физики
и информационных технологий МПГУ Елантьев А. И. Ш645 Рябчун С. А. , Третьяков И. В. , Финкель М. И. , Масленни-
ков С. Н. , Каурова Н. С. , Селезнев В. А. , Воронов Б. М. , Гольц-
ман Г. Н. Широкополосные высокостабильные терагерцовые
смесители на горячих электронах из тонких сверхпроводни-
ковых пленок NbN: Монография. – М. : МПГУ, 2011. – 86 с. Монография посвященна обзору исследований тера-
герцовых смесителей на горячих электронах из тонких
сверхпроводящих пленок NbN. В работе дан обзор иссле-
дований полосы преобразования квазиоптического сме-
сителя на горячих электронах с двумя каналами энергети-
ческой релаксации – фононным и диффузионным, а также
стабильности и флуктуационной чувствительности при-
емника на основе таких смесителей. Монография охваты-
вает большое количество оригинальных работ (в том числе
и автора монографии), посвященных исследованию тера-
герцовых смесителей на горячих электронах на основе тон-
ких сверхпроводниковых пленок. Монография предназначена для студентов старших кур-
сов, аспирантов и начинающих исследователей, работаю-
щих в области создания устройств терагерцового диапазона. ISBN 978–5-4263–0047–7
© Авторский коллектив, 2011
© МПГУ, 2011
© Оформление. Издательство «Прометей», 2011
Содержание
Введение... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 5
ГЛАВА 1. ГЕТЕРОДИННЫЕ ПРИЕМНИКИ
ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1. 1. Гетеродинные приемники на основе ДБШ и СИС... ... ... ... ... ... ... . . 14
1. 1. 1. ДБШ смесители... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 14
1. 1. 2. СИС смесители... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15
1. 2. Смесители на горячих электронах... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 17
1. 2. 1. Эффект электронного разогрева в сверхпроводниках... ... ... . 17
1. 2. 2. HEB смесители с фононным каналом охлаждения... ... ... ... . . 20
1. 2. 3. HEB смесители с диффузионным каналом охлаждения... ... 24
1. 2. 4. Согласование HEB смесителя с входным излучением... ... ... 24
1. 2. 5. Стабильность HEB приемника... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 27
ГЛАВА 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ HEB СМЕСИТЕЛЕЙ
И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК... ... ... . . 36
2. 1.