Режим ганновской генерации в резонаторе на основе массива упорядоченных углеродных нанотрубок
Российский научный фонд, 23-19-00880
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации , 075-15-2021-581
Золотовский И.О.
1, Кадочкин А.С.
1, Паняев И.С.
1, Рожлейс И.А.
1,2, Санников Д.Г.
11Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Россия
2Компания "Системная интеграция", Москва, Россия
Email: panyaev.ivan@rambler.ru, sven4500@mail.ru, sannikov-dg@yandex.ru
Поступила в редакцию: 1 июля 2023 г.
В окончательной редакции: 20 ноября 2023 г.
Принята к печати: 11 декабря 2023 г.
Выставление онлайн: 12 января 2024 г.
Работа посвящена нахождению и исследованию режима генерации СВЧ волн в модельной резонаторной полости на основе массива упорядоченных полупроводниковых углеродных нанотрубок. В рамках феноменологического подхода обнаружен режим генерации Ганна для углеродных нанотрубок длиной 25-150 мкм, исследовано влияние основных параметров (изменения электрического поля, расстояния между электродами, напряжения на контактах и т. д.) и показано, что электронный кпд при генерации может достигать 13%. Полученные результаты могут быть использованы для создания новых резонаторных структур - компактных СВЧ усилителей и излучателей на основе упорядоченных массивов нанотрубок. Ключевые слова: эффект Ганна, углеродная нанотрубка (УНТ), резонатор, генерация.
- Д.П. Царапкин. Генераторы СВЧ на диодах Ганна (М., Радио исвязь, 1982)
- М.Е. Левинштейн, Ю.К. Пожела, М.С. Шур. Эффект Ганна (М., Сов. радио, 1975)
- Г.И. Веселов. Микроэлектронные устройства СВЧ (М., Высш. шк., 1988)
- A.S. Maksimenko, G.Y. Slepyan. Phys. Rev. Lett., 84, 362 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.362
- C. Zhou, J. Kong, E. Yenilmez, H. Dai. Science, 290, 1552 (2000). https://doi.org/10.1126/SCIENCE.290.5496.1552
- E. Pop, D. Mann, J. Cao, Q. Wang, K. Goodson, H. Dai. Phys. Rev. Lett., 95, 155505 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.155505
- G. Buchs, P. Ruffieux, P. Groning, O. Groning. Appl. Phys. Lett., 93, 073115 (2008). https://doi.org/10.1063/1.2975177/336360
- S.W. Lee, A. Kornblit, D. Lopez, S.V. Rotkin, A.A. Sirenko, H. Grebel. Nano Lett., 9, 1369 (2009). https://doi.org/10.1021/nl803036a
- M. Ahlskog, O. Herranen, A. Johansson, J. Leppaniemi, D. Mtsuko. Phys. Rev. B, 79, 155408 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.155408
- M. Rinkio, A. Johansson, V. Kotimaki, P. Torma. ACS Nano, 4, 3356 (2010). https://doi.org/10.1021/nn100208v
- K.A. Shah, M.S. Parvaiz. Superlatt. Microstruct., 100, 375 (2016). https://doi.org/10.1016/J.SPMI.2016.09.037
- M. Ahlskog, O. Herranen, J. Leppaniemi, D. Mtsuko. Eur. Phys. J. B, 95, 130 (2022). https://doi.org/10.1140/EPJB/S10051-022-00392-Z
- S. Jung, R. Hauert, M. Haluska, C. Roman, C. Hierold. Sensors Actuators B: Chem., 331, 129406 (2021). https://doi.org/10.1016/J.SNB.2020.129406
- T.D. Yuzvinsky, W. Mickelson, S. Aloni, G.E. Begtrup, A. Kis, A. Zettl. Nano Lett., 6, 2718 (2006). https://doi.org/10.1021/nl061671j
- S. Choudhary, G. Saini, S. Qureshi. Mod. Phys. Lett. B, 28, 1450007 (2014). https://doi.org/10.1142/S0217984914500079
- S.A. Evlashin, M.A. Tarkhov, D.A. Chernodubov, A.V. Inyushkin, A.A. Pilevsky, P.V. Dyakonov, A.A. Pavlov, N.V. Suetin, I.S. Akhatov, V. Perebeinos. Phys. Rev. Appl., 15, 054057 (2021). https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.054057
- R. Zhang, Y. Zhang, F. Wei. Chem. Soc. Rev., 46, 3661 (2017). https://doi.org/10.1039/C7CS00104E
- M. He, S. Zhang, J. Zhang. Chem. Rev., 120, 12592 (2020). https://doi.org/10.1021/ACS.CHEMREV.0C00395
- L. Liu, J. Han, L. Xu, J. Zhou, C. Zhao, S. Ding, H. Shi, M. Xiao, L. Ding, Z. Ma, C. Jin, Z. Zhang, L.M. Peng. Science, 368, 850 (2020). https://doi.org/10.1126/science.aba5980
- S. Shekhar, P. Stokes, S.I. Khondaker. ACS Nano, 5, 1739 (2011). https://doi.org/10.1021/nn102305z
- J. Kimbrough, L. Williams, Q. Yuan, Z. Xiao. Micromachines, 12 (1), 12 (2021). https://doi.org/10.3390/MI12010012
- M.J. Biercuk, S. Ilani, C.M. Marcus, P.L. McEuen. Electrical transport in single-wall carbon nanotubes (In: Topics Appl. Phys., Springer, Berlin, Heidelberg, 2008) p. 455. https://doi.org/10.1007/978-3-540-72865-8_15
- V. Perebeinos, J. Tersoff, P. Avouris. Nano Lett., 6, 205 (2006). https://doi.org/10.1021/nl052044h
- T. Durkop, S.A. Getty, E. Cobas, M.S. Fuhrer. Nano Lett., 4, 35 (2004). https://doi.org/10.1021/NL034841Q
- M. Shur. Physics of Semiconductor Devices (Prentice Hall, 1990)
- C. Schonenberger, A. Bachtold, C. Strunk, J.P. Salvetat, L. Forro. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process., 69, 283 (1999). https://doi.org/10.1007/s003390051003
- B. Stojetz, C. Hagen, C. Hendlmeier, E. Ljubovic, L. Forro, C. Strunk. New J. Phys., 6, 27 (2004). https://doi.org/10.1088/1367-2630/6/1/027
- J.F. Dayen, T.L. Wade, M. Konczykowski, J.E. Wegrowe, X. Hoffer. Phys. Rev. B, 72, 073402 (2005). https://doi.org/10.1103/PHYSREVB.72.073402
- R. Jago, R. Perea-Causin, S. Brem, E. Malic. Nanoscale, 11, 10017 (2019). https://doi.org/10.1039/c9nr01714c
- E. Decrossas, M.A. El Sabbagh, V.F. Hanna, S.M. El-Ghazaly. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 54, 81 (2012). https://doi.org/10.1109/TEMC.2011.2174788
- J. Wu, L. Kong. Appl. Phys. Lett., 84, 4956 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1762693
- J.M. Marulanda, A. Srivastava. Phys. Status Solidi B, 245 (11), 2558 (2008). https://doi.org/10.1002/PSSB.200844259
- R.S. Lee, H.J. Kim, J.E. Fischer, A. Thess, R.E. Smalley. Nature, 388, 255 (1997). https://doi.org/10.1038/40822
- M. Radosavljevic, J. Appenzeller, P. Avouris, J. Knoch. Appl. Phys. Lett., 84, 3693 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1737062
- L. Duclaux. Carbon (N.Y.), 40, 1751 (2002). https://doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00043-X
- M. Shur. GaAs devices and circuits (Plenum Press, N.Y., 1987)
- J. Li, Q. Ye, A. Cassell, H.T. Ng, R. Stevens, J. Han, M. Meyyappan. Appl. Phys. Lett., 82, 2491 (2003). https://doi.org/10.1063/1.1566791
- B. Kim, M.L. Geier, M.C. Hersam, A. Dodabalapur. Sci. Rep., 7, 39627 (2017). https://doi.org/10.1038/srep39627
- Q. Bao, K.P. Loh. ACS Nano, 6, 3677 (2012). https://doi.org/10.1021/NN300989G
- Y. Zhou, A. Gaur, S.H. Hur, C. Kocabas, M.A. Meitl, M. Shim, J.A. Rogers. Nano Lett., 4, 2031 (2004). https://doi.org/10.1021/nl048905o
- А.И. Воробьева. Успехи физ. наук, 179, 243 (2009)
- R. Rosen, W. Simendinger, C. Debbault, H. Shimoda, L. Fleming, B. Stoner, O. Zhou. Appl. Phys. Lett., 76, 1668 (2000). https://doi.org/10.1063/1.126130
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.