Сверхпроводниковый интегральный приемник со смесителем на эффекте электронного разогрева

Н.В. Кинев; В.П. Кошелец; Л.В. Филиппенко; Р.В. Ожегов; К.Н. Горшков; Г.Н. Гольцман; В.А. Селезнев

Сверхпроводниковый интегральный приемник со смесителем на эффекте электронного разогрева

Н.В. Кинев¹, В.П. Кошелец², Л.В. Филиппенко³, Р.В. Ожегов⁴, К.Н. Горшков⁵, Г.Н. Гольцман⁶, В.А. Селезнев⁷

научная статья Страницы: 25-31

¹ ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
² д.ф.-м.н., профессор, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
³ к.ф.-м.н., ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
⁴ к.ф.-м.н., Московский педагогический государственный университет
^5,7 Московский педагогический государственный университет
⁶ д.ф.-м.н., профессор, Московский педагогический государственный университет

Ключевые слова: HEB-смеситель интегральный приемник сверхпроводниковый генератор гетеродина субтерагерцевые частоты

Аннотация

Представлены первые результаты исследования супергетеродинного сверхпроводникового интегрального приемника, где в качестве смесителя использован болометр на эффекте разогрева электронного газа. Сверхпроводниковый генератор гетеродина на основе распределенного джозефсоновского перехода был интегрирован на одной микросхеме размером 4×4 мм2 вместе с НЕВ-смесителем, согласованным со щелевой антенной. Реализован диапазон принимаемых частот 450-620 ГГц, лучшая шумовая температура составила порядка 1000 К на частоте 600 ГГц, измерения проводились в полосе промежуточных частот НЕВ-смесителя 0-1 ГГц. Исследован прямой отклик смесителя на частотах до 2 ТГц.

Для цитирования

Кинев Н.В., Кошелец В.П., Филиппенко Л.В., Ожегов Р.В., Горшков К.Н., Гольцман Г.Н., Селезнев В.А. Сверхпроводниковый интегральный приемник со смесителем на эффекте электронного разогрева // Радиотехника. 2012. № 12. С. 25–31.

Список источников

Kooi J.W. Advanced Receivers for Submillimeter and Far Infrared Astronomy. PhD thesis. The Netherlands, Enschede: PrintPartners Ipskamp B.V. 2008. 340 p.
Кошелец В.П., Дмитриев П.Н., Ермаков А.Б., Филиппенко Л.В., Корюкин О.В., Торгашин М.Ю., Худченко А.В. // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 2005. Т. XLVIII. № 10-11. C. 947-954.
de Lange G., Boersma D., Dercksen J., Dmitriev P., Ermakov A.B., Filippenko L.V., Golstein H., Hoogeveen R.W.M., de Jong L., Khudchenko A.V., Kinev N.V., Kiselev O.S., van Kuik B., de Lange A., van Rantwijk J., Sobolev A.S., Torgashin M.Yu., de Vries E., Yagoubov P.A. and Koshelets V.P. // Supercond. Sci. Technol. 2010. V. 23. P. 045016.
Кошелец В.П., Дмитриев П.Н., Ермаков А.Б., Калашников К.В.,Киселев О.С., Кинев Н.В., Токпанов Ю.С., Торгашин М.Ю., Филиппенко Л.В., Худченко А.В., Вакс В.Л., Приползин С.И. // Труды XV международногосимпозиума «Нанофизикаинаноэлектроника». 2011. С. 11-14.
Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников. М.: МЦНМО. 2000. 397 с.
Лихарев К.К. Введение в динамику джозефсоновских переходов. М.: Наука. 1985. 320 с.
Maslennikov S.N., Finkel M.I., Antipov S.V. // Proc. 17-th ISSTT. 2006. P. 177-179.
Semenov A.D., Hubers H.-W., Schubert J., Gol-tsman G.N., Elantiev A.I., Voronov B.M., Gershenzon E.M. // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. P. 6758.
Hajenius M., Baselmans J.J., A. Baryshev, Gao J.R., Klapwijk T.M., Kooi J.W., Jellema W., Yang Z.Q. // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. P. 074507.
ТретьяковИ.В., РябчунС.А., КауроваН.С., ЛарионовП.А.,ЛобастоваА.А., ВороновБ.М., ФинкельМ.И., ГольцманГ.Н. // ПЖТФ. 2010. Т. 36. № 23. С. 78-84.
Ryabchun S.A., Tretyakov I.V., Finkel M.I., Maslennikov S.N., Kaurova N.S., Seleznev V.A., Voronov B.M., Gol-tsman G.N. // Proc. 20th ISSTT. 2009. P. 151-154.
Ryabchun S.A., Tretyakov I.V., Pentin I.V., Kaurova N.S., Seleznev V.A., Voronov B.M., Finkel M.I., Maslennikov S.N., Gol-tsman G.N. // Journal Radiophysics and Quantum Electronics. 2009. V. 52. №8. P. 576-582.
Koshelets V.P., Shitov S.V., Filippenko L.V., Baryshev A.M., Luinge W., Golstein H., van de Stadt H., Gao J.-R., de Graauw T. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 1997. V. 7. P. 2905-2908.
Koshelets V.P., Shitov S.V., Shchukin A.V., Filippenko L.V., Mygind J. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 1997. V. 7. P. 3589-3592.
Koshelets V.P., Shitov S.V., Baryshev A.M., Lapytskaya I.L., Filippenko L.V., van de Stadt H., Mess J., Schaeffer H. and de GraauwT. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. V. 5. P. 3057.
Koshelets V.P., Shitov S.V., Filippenko L.V., A Baryshev.M., Golstein H., de Graauw T., Luinge W., Schaeffer H., van de Stadt H. // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68. P. 1273-1275.
Koshelets V.P., Shitov S.V. // Supercond. Sci. Technol. 2000. V. 13. P. R53-R59.
Tretyakov I., Ryabchun S., Finkel M., Maslennikova A., Kaurova N., Lobastova A., Voronov B., Gol-tsman G. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98 P. 033507.
Ryabchun S.A., I Tretyakov.V., Finkel M.I., Maslennikov S.N., Kaurova N.S., Seleznev V.A., Voronov B.M., Goltsman G.N. // Proc. 19th ISSTT. 2008. P. 62-67.
ГершензонМ., ГольцманГ.Н., ГогидзеИ.Г., ГусевЮ.П., ЕлантьевА.И., КарасикБ.С., АЛюлькин.М., СеменовА.Д. // СФХТ. 1990. Т. 3. Ч. 1. С. 2143-2160.
Nagatsuma Т., Enpuku K., Iri F., Yoshida K. // J. Appl. Phys. 1983. V. 54. P. 3302.
Nagatsuma T., Enpuku K., Iri. F., Yoshida K. // J. Appl. Phys. 1984. V. 56. P. 3384.
Koshelets V.P., Shitov S.V., Filippenko L.V., Vaks V.L., Mygind J., Baryshev A.B., Luinge W., Whyborn N. // Rev. of Sci. Instr. 2000. V. 71. № 1. P. 289-293.
Koshelets V.P., Dmitriev P.N., Ermakov A.B., Sobolev A.S., Torgashin M.Yu., Kurin V.V., Pankratov A.L., Mygind J. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 2005. V. 15. P. 964-967.
Калашников К.В., Худченко А.В., Барышев А.М., Кошелец В.П. // Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56. № 6. С. 751-759.
Torgashin M.Yu., Koshelets V.P., Dmitriev P.N., Ermakov A.B., Filippenko L.V. and Yagoubov P.A. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 2007. V. 17. № 2. P. 379-382.

[1] Kooi J.W. Advanced Receivers for Submillimeter and Far Infrared Astronomy. PhD thesis. The Netherlands, Enschede: PrintPartners Ipskamp B.V. 2008. 340 p.

[2] Кошелец В.П., Дмитриев П.Н., Ермаков А.Б., Филиппенко Л.В., Корюкин О.В., Торгашин М.Ю., Худченко А.В. // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 2005. Т. XLVIII. № 10-11. C. 947-954.

[3] de Lange G., Boersma D., Dercksen J., Dmitriev P., Ermakov A.B., Filippenko L.V., Golstein H., Hoogeveen R.W.M., de Jong L., Khudchenko A.V., Kinev N.V., Kiselev O.S., van Kuik B., de Lange A., van Rantwijk J., Sobolev A.S., Torgashin M.Yu., de Vries E., Yagoubov P.A. and Koshelets V.P. // Supercond. Sci. Technol. 2010. V. 23. P. 045016.

[4] Кошелец В.П., Дмитриев П.Н., Ермаков А.Б., Калашников К.В.,Киселев О.С., Кинев Н.В., Токпанов Ю.С., Торгашин М.Ю., Филиппенко Л.В., Худченко А.В., Вакс В.Л., Приползин С.И. // Труды XV международногосимпозиума «Нанофизикаинаноэлектроника». 2011. С. 11-14.

[5] Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников. М.: МЦНМО. 2000. 397 с.

[6] Лихарев К.К. Введение в динамику джозефсоновских переходов. М.: Наука. 1985. 320 с.

[7] Maslennikov S.N., Finkel M.I., Antipov S.V. // Proc. 17-th ISSTT. 2006. P. 177-179.

[8] Semenov A.D., Hubers H.-W., Schubert J., Gol-tsman G.N., Elantiev A.I., Voronov B.M., Gershenzon E.M. // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. P. 6758.

[9] Hajenius M., Baselmans J.J., A. Baryshev, Gao J.R., Klapwijk T.M., Kooi J.W., Jellema W., Yang Z.Q. // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. P. 074507.

[10] ТретьяковИ.В., РябчунС.А., КауроваН.С., ЛарионовП.А.,ЛобастоваА.А., ВороновБ.М., ФинкельМ.И., ГольцманГ.Н. // ПЖТФ. 2010. Т. 36. № 23. С. 78-84.

[11] Ryabchun S.A., Tretyakov I.V., Finkel M.I., Maslennikov S.N., Kaurova N.S., Seleznev V.A., Voronov B.M., Gol-tsman G.N. // Proc. 20th ISSTT. 2009. P. 151-154.

[12] Ryabchun S.A., Tretyakov I.V., Pentin I.V., Kaurova N.S., Seleznev V.A., Voronov B.M., Finkel M.I., Maslennikov S.N., Gol-tsman G.N. // Journal Radiophysics and Quantum Electronics. 2009. V. 52. №8. P. 576-582.

[13] Koshelets V.P., Shitov S.V., Filippenko L.V., Baryshev A.M., Luinge W., Golstein H., van de Stadt H., Gao J.-R., de Graauw T. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 1997. V. 7. P. 2905-2908.

[14] Koshelets V.P., Shitov S.V., Shchukin A.V., Filippenko L.V., Mygind J. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 1997. V. 7. P. 3589-3592.

[15] Koshelets V.P., Shitov S.V., Baryshev A.M., Lapytskaya I.L., Filippenko L.V., van de Stadt H., Mess J., Schaeffer H. and de GraauwT. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. V. 5. P. 3057.

[16] Koshelets V.P., Shitov S.V., Filippenko L.V., A Baryshev.M., Golstein H., de Graauw T., Luinge W., Schaeffer H., van de Stadt H. // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68. P. 1273-1275.

[17] Koshelets V.P., Shitov S.V. // Supercond. Sci. Technol. 2000. V. 13. P. R53-R59.

[18] Tretyakov I., Ryabchun S., Finkel M., Maslennikova A., Kaurova N., Lobastova A., Voronov B., Gol-tsman G. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98 P. 033507.

[19] Ryabchun S.A., I Tretyakov.V., Finkel M.I., Maslennikov S.N., Kaurova N.S., Seleznev V.A., Voronov B.M., Goltsman G.N. // Proc. 19th ISSTT. 2008. P. 62-67.

[20] ГершензонМ., ГольцманГ.Н., ГогидзеИ.Г., ГусевЮ.П., ЕлантьевА.И., КарасикБ.С., АЛюлькин.М., СеменовА.Д. // СФХТ. 1990. Т. 3. Ч. 1. С. 2143-2160.

[21] Nagatsuma Т., Enpuku K., Iri F., Yoshida K. // J. Appl. Phys. 1983. V. 54. P. 3302.

[22] Nagatsuma T., Enpuku K., Iri. F., Yoshida K. // J. Appl. Phys. 1984. V. 56. P. 3384.

[23] Koshelets V.P., Shitov S.V., Filippenko L.V., Vaks V.L., Mygind J., Baryshev A.B., Luinge W., Whyborn N. // Rev. of Sci. Instr. 2000. V. 71. № 1. P. 289-293.

[24] Koshelets V.P., Dmitriev P.N., Ermakov A.B., Sobolev A.S., Torgashin M.Yu., Kurin V.V., Pankratov A.L., Mygind J. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 2005. V. 15. P. 964-967.

[25] Калашников К.В., Худченко А.В., Барышев А.М., Кошелец В.П. // Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56. № 6. С. 751-759.

[26] Torgashin M.Yu., Koshelets V.P., Dmitriev P.N., Ermakov A.B., Filippenko L.V. and Yagoubov P.A. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 2007. V. 17. № 2. P. 379-382.