Приемники терагерцового диапазона для информационно-телекоммуникационных систем на основе сверхпроводящих смесителей на эффекте электронного разогрева.
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.442.11.7203
Продолжительность работ
2005, 1 мес.
Бюджетные средства
0,36 млн
Внебюджетные средства
0 млн
Информация отсутствует
Этапы проекта
1
27.10.2005 - 25.11.2005
При выполнении работы были получены следующие результаты:
1. Разработана технология напыления ультратонких пленок NbN на GaAs подложки. Согласно разработанному технологическому маршруту, созданы пленки с критической температурой 9.4 К при ширине сверхпроводящего перехода 0.3-0.6 К.
2. Разработана топология смесительных элементов. Разработан технологический маршрут, на основе которого созданы сверхпроводящие смесители, оптимизированные на частоту 30 ТГц с критической температурой 8 К при ширине перехода 0.6 К.
3. Исследована нестабильность и оптимизированы параметры газоразрядного СО2 лазера. Значение нестабильности мощности не превышало 10 % от уровня мощности гетеродина.
4. Исследована зависимость шумовой температуры от напряжения смещения и уровня мощности гетеродина для приемников на частоте 30 ТГц. Минимальное значение шумовой температуры не превышает 2300 К.
5. Произведена оценка оптимальной поглощенной мощности гетеродина, требуемой для смесителя. Для смесителя размерами 30х20 мкм оно не превышает 16 мкВт.
6. Исследована диаграмма направленности приемника, оптимизированного на частоту 30 ТГц.
7. Исследована зависимость вольт-ваттной чувствительности от частоты падающего излучения для NbN приемника в частотном диапазоне 20-70 ТГц. Обнаружено, что в частотном диапазоне 30-60 ТГц величина вольт-ваттной чувствительности не зависела от частоты и приближалась к 70 В/Вт.
1. Разработана технология напыления ультратонких пленок NbN на GaAs подложки. Согласно разработанному технологическому маршруту, созданы пленки с критической температурой 9.4 К при ширине сверхпроводящего перехода 0.3-0.6 К.
2. Разработана топология смесительных элементов. Разработан технологический маршрут, на основе которого созданы сверхпроводящие смесители, оптимизированные на частоту 30 ТГц с критической температурой 8 К при ширине перехода 0.6 К.
3. Исследована нестабильность и оптимизированы параметры газоразрядного СО2 лазера. Значение нестабильности мощности не превышало 10 % от уровня мощности гетеродина.
4. Исследована зависимость шумовой температуры от напряжения смещения и уровня мощности гетеродина для приемников на частоте 30 ТГц. Минимальное значение шумовой температуры не превышает 2300 К.
5. Произведена оценка оптимальной поглощенной мощности гетеродина, требуемой для смесителя. Для смесителя размерами 30х20 мкм оно не превышает 16 мкВт.
6. Исследована диаграмма направленности приемника, оптимизированного на частоту 30 ТГц.
7. Исследована зависимость вольт-ваттной чувствительности от частоты падающего излучения для NbN приемника в частотном диапазоне 20-70 ТГц. Обнаружено, что в частотном диапазоне 30-60 ТГц величина вольт-ваттной чувствительности не зависела от частоты и приближалась к 70 В/Вт.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы
Программное мероприятие
1.9 Проведение молодыми учеными научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и образования
Терагерцовые детекторы и смесители на эффектре электронного разогрева в ультратонких сверхпроводящих пленках NbN
Продолжительность работ
2011 - 2013, 29 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
профинансировано
Эффект электронного разогрева в сверхпроводящих наноструктурах и его применение для детектирования электромагнитного излучения терагерцового и инфракрасного диапазона.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 15 мес.
Бюджетные средства
5,17 млн
профинансировано
Широкополосные сверхпроводящие смесители на электронном разогреве с одновременно открытыми фононным и диффузионным каналами энергетической релаксации
Продолжительность работ
2010 - 2011, 16 мес.
Бюджетные средства
0,6 млн
профинансировано
Наименование проблемы исследования: Малошумящий NbN смеситель на основе эффекта электронного разогрева для терагерцового диапозона частот
Продолжительность работ
2009 - 2010, 9 мес.
Бюджетные средства
0,8 млн
профинансировано
Разработка и исследование смесителей и детекторов на основе сверхпроводниковых планар-ных наноструктур 1. Разработка низкотемпературных высокочувствительных сверхпроводящих однофотонных детекторов. 2. Отработка технологии элементов сверхпроводниковых болометров терагерцового диапазона волн. 3. Создание и исследование сверхпроводниковых наноструктур на основе NbN. 4. Исследование флуктуационной чувствительности сверхпроводникового приемника. 5. Изготовление ультратонких сверхпроводящих пленок NbN. 6. Сравнительное исследование характеристик HEB-смесителей, и SIS-смесителей, интегрированных с FFO-гетеродином. 7. Исследование поглощения электромагнитных волн миллиметрового диапазона мультислойными наноструктурами. 8. Нанодетекторы для криптографии. 9. Физика полупроводниковых и сверхпроводниковых терагерцовых наноструктур. 10. Исследование эффективности преобразования и шумовых характеристик гетеродинного HEB-приёмника ближнего ИК диапазона. 11. Исследование сверхпроводникового интегрального приемни
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
2,2 млн
профинансировано