Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2021, выпуск 6 » Статья стр. 741
<<<>>>
Фотопроводящий ТГц детектор на основе новых функциональных слоев в многослойных гетероструктурах
DOI: 10.21883/OS.2021.06.50985.4-21
РНФ, 18-79-10195
Ячменев А.Э.1, Лаврухин Д.В.1, Хабибуллин Р.А.1, Гончаров Ю.Г.2, Спектор И.Е.2, Зайцев К.И.2, Соловьев В.А.3, Иванов С.В.3, Пономарев Д.С.1,2
1Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени В.Г. Мокерова РАН, Москва, Россия
2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: y.alex@runbox.com, denis_lavruhin@mail.ru, yurii@ran.gpi.ru, igor.spector@yandex.ru, kirzay@gmail.com, vasol.beam@mail.ioffe.ru, ivan@beam.ioffe.ru, ponomarev_dmitr@mail.ru
Поступила в редакцию: 31 декабря 2020 г.
В окончательной редакции: 1 февраля 2021 г.
Принята к печати: 26 февраля 2021 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2021 г.
PDF версия
Проведено экспериментальное сравнение характеристик фотопроводящих антенн - детекторов терагерцевого (ТГц) излучения на основе сверхрешеточных гетероструктур InGaAs/InAs/InAlAs с различными типами упругих напряжений в слоях. На лабораторном импульсном спектрометре во временной области, используя образцы фотопроводящих детектирующих антенн с топологией "галстук-бабочка", было выполнено сравнение ТГц сигналов, шумовых характеристик и отношений сигнал/шум при разной средней мощности оптического зондирования детекторов. Для фотопроводящих антенн (photoconductive antenna, PCA) на основе сверхрешеточных гетероструктур с упругими напряжениями как сжатия, так и растяжения в слоях во всем диапазоне мощностей лазерного излучения экспериментально продемонстрирована большая полоса детектирования по сравнению со случаем сверхрешеточных гетероструктур только напряжения сжатия. Таким образом, можно утверждать, что модификация свойств сверхрешеточных гетероструктур путем введения напряжений в кристаллическую решетку является универсальным и достаточно эффективным методом повышения характеристик PCA на их основе, что позволяет использовать эти PCA для построения практических систем ТГц спектроскопии и визуализации. Ключевые слова: терагерцевая наука и техника, терагерцевая импульсная спектроскопия, спектрометр временной области, элементная база терагерцевой оптотехники, фотопроводящая антенна, фотопроводящая антенна-детектор, полупроводники, сверхрешеточная гетероструктура, молекулярно-пучковая эпитаксия, ПЭМ, неинвазивная медицина.
  1. Zaytsev K.I., Dolganova I.N., Chernomyrdin N.V., Katyba G.M., Gavdush A.A., Cherkasova O.P., Komandin G., Shchedrina M.A., Khodan A.N., Ponomarev D.S., Reshetov I.V., Karasik V., Skorobogatiy M., Kurlov V.N., Tuchin V.V. // J. Optics. 2019. V. 22. N 1. P. 013001
  2. Smolyanskaya O.A., Chernomyrdin N.V., Konovko A.A., Zaytsev K.I., Ozheredov I.A., Cherkasova O.P., Nazarov M.M., Guilleti J.P., Kozlova S.A., Kistenev Yu.V., Coutaz J.-L., Mounaix P., Vaks V.L., Son J.-H., Cheon H., Wallace V.P., Feldman Yu., Popov N.I., Tuchin V.V. // Progress in Quant. Electron. 2018. V. 62. P. 1
  3. Woodward R.M., Wallace V.P., Pye R.J., Cole B.E., Arnone D.D., Linfield E.H., Pepper M. // J. Investigative Dermatology. 2003. V. 120. N 1. P. 72
  4. Wallace V.P., Fitzgerald A.J., Shankar S., Flanagan N., Pye R., Cluff J., Arnone D.D. // British J. Dermatology. 2004. V. 151. N 2. P. 424
  5. Reid C.B., Fitzgerald A., Reese G., Goldin R., Tekkis P., O'Kelly P.S., Pickwell- MacPherson E., Gibson A.P., Wallace V.P. // Physics in Medicine \& Biology. 2011. V. 56. N 14. P. 4333
  6. Doradla P., Alavi K., Joseph C.S., Giles R.H. // J. Biomedical Optics. 2013. V. 18. N 9. P. 090504
  7. Hou D., Li X., Cai J., Ma Y., Kang X., Huang P., Zhang G. // Physics Medicine \& Biology. 2014. V. 59. N 18. P. 5423
  8. Fitzgerald A.J., Wallace V.P., Jimenez-Linan M., Bobrow L., Pye R.J., Purushotham A.D., Arnone D.D. // Radiology. 2006. V. 239. N 2. P. 533
  9. Oh S., Kim S.H., Ji Y.B., Jeong K., Park Y., Yang J., Park D.W., Noh S.K., Kang S.G., Huh Y.M., Son J.H., Suh J.S. // Biomedical Optics Express. 2014. V. 5. N 8. P. 2837
  10. Yachmenev A.E., Lavrukhin D.V., Glinskiy I.A., Zenchenko N.V., Goncharov Y.G., Spektor I.E., Khabibullin R.A., Otsuji T., Ponomarev D.S. // Opt. Eng. 2019. V. 59. N 6. P. 061608
  11. Lu P.K., Turan D., Jarrahi M. // Optics Express. 2020. V. 28. P. 26324-26335
  12. Yachmenev A.E., Pushkarev S.S., Reznik R.R., Khabibullin R.A., Ponomarev D.S. // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 2020. V. 66. N 2. P. 100485
  13. Nagai M., Tanaka K. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85. P. 3974
  14. Ilyakov I.E., Kitaeva G.Kh., Shishkin B.V., Akhmedzhanov R.A. // Opt. Lett. 2017. V. 42. P. 1704-1707
  15. Leitenstorfer A., Hunsche S., Shah J., Nuss M.C., Knox W.H. // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. P. 1516
  16. Zhang Y., Zhang X., Li S., Gu J., Li Y., Tian Z., Ouyang C., He M., Han J., Zhang W. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 1--6
  17. Nagatsuma T., Horiguchi S., Minamikata Y., Yoshimizu Y., Hisatake S., Kuwano S., Yoshimoto N., Terada J., Takahashi H. // Optics Express. 2013. V. 21. P. 23736--23747
  18. Barbieri S., Ravaro M., Gellie P., Santarelli G., Manquest C., Sirtori C., Khanna S.P., Linfield E.H., Davies A.G. // Nature Photonics. 2011. V. 5. P. 306--313
  19. Ilyakov I.E., Shishkin B.V., Malevich V.L., Ponomarev D.S., Galiev R.R., Yachmenev A.E., Akhmedzhanov R.A., Khabibullin R.A. // Appl. Phys. Lett. (under review)
  20. Takazato A., Kamakura M., Matsui T., Kitagawa J., Kadoya Y. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. P. 011102
  21. Huber R., Brodschelm A., Tauser F., Leitenstorfer A. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. N 22. P. 3191
  22. Chimot N., Mangeney J., Mounaix P., Tondusson M., Blary K., Lampin J.F. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 083519
  23. Suzuki M., Tonouchi M. // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. P. 163504
  24. Han S.-P., Ko H., Kim N., Ryu H.-C., Lee C.W., Leem Y.A., Lee D., Jeon M.Y., Noh S.K., Chun H.S., Park K.H. // Opt. Lett. 2011. V. 36. N 16. P. 3094
  25. Ospald F., Maryenko D., Klitzing K., Driscoll D.C., Hanson M.P., Lu H., Gossard A.C., Smet J.H. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 131117
  26. Dietz R.J., Globisch B., Roehle H., Stanze D., Gobel T., Schell M. // Opt. Express. 2014. V. 22. P. 19411
  27. Ponomarev D.S., Gorodetsky A., Yachmenev A.E., Pushkarev S.S., Khabibullin R.A., Grekhov M.M., Zaytsev K.I., Khusyainov D.I., Buryakov A.M., Mishina E.D. // J. Appl. Phys. 2019. V. 125. N 15. P. 151605
  28. Ponomarev D.S., Yachmenev A.E., Glinskiy I.A., Khabibullin R.A., Khusyainov D.I., Buryakov A.M., Mishina E.D. // Proc. SPIE. 2019. V. 11457. P. 114571A
  29. Ospald F., Maryenko D., Klitzing K., Driscoll D.C., Hanson M.P., Lu H., Gossard A.C., Smet J.H. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 131117
  30. Ponomarev D.S., Yachmenev A.E., Glinskiy I.A., Khabibullin R.A., Khusyainov D.I., Buryakov A.M., Mishina E.D. // Proc. SPIE. 2019. V. 11457. P. 114571A
  31. Buryakov A., Khusyainov D., Mishina E., Yachmenev A., Khabibullin R., Ponomarev D. // MRS Advances. 2019. V. 4. N 1. P. 15--20
  32. Kulbachinskii V.A., Yuzeeva N.A., Galiev G.B., Klimov E.A., Vasil'evskii I.S., Khabibullin R.A., Ponomarev D.S. // Semicond. Sci. Technol. 2012. V. 27. P. 035021
  33. Chen Y.C., Bhattacharya P.K., Singh J. // J. Crystal Growth. 1991. V. 111. P. 228--232
  34. Lavrukhin D.V., Yachmenev A.E., Glinskiy I.A., Khabibullin R.A., Goncharov Y.., Ryzhii M., Otsuji T., Spector I.E., Shur M., Skorobogatiy M., Zaytsev K.I., Ponomarev D.S. // AIP Advances. 2019. V. 9. P. 015112
  35. Lavrukhin D.V., Yachmenev A.E., Pavlov A.Yu., Khabibullin R.A., Goncharov Yu.G., Spektor I.E., Komandin G.A., Yur-chenko S.O., Chernomyrdin N.V., Zaytsev K.I., Ponomarev D.S. // Semicond. Sci. Technol. 2019. V. 34. P. 034005
  36. Лаврухин Д.В., Галиев Р.Р., Павлов А.Ю., Ячменев А.Э., Майтама М.В., Глинский И.А., Хабибуллин Р.А., Гончаров Ю.Г., Зайцев К.И., Пономарев Д.С. // Опт. и спектр. 2019. Т. 126. В. 5. С. 663
  37. Zhang X.C., Jepsen P.U., Jacobsen R.H., Keiding S.R. // J. Opt. Soc. Am. B. 1996. V. 13. N 11. P. 2424
  38. Wang N., Jarrahi M. // J. Infrared Millim. Terahertz Waves. 2013. V. 34. N 9. P. 519--528

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme