Энергетическая релаксация в гетеродинных детекторах на основе двумерных электронных систем
Автор: Шангина Е.Л.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Нанофизика и нанотехнологии
Статья в выпуске: 1 (21) т.6, 2014 года.
Бесплатный доступ
Обсуждаются способы применения теоретических результатов исследования энергетической релаксации двумерных электронов на акустических фононах в полупроводниковых структурах A 3B 5 , A 2B 6 и составленных из элементов IV группы с кубической решеткой при анализе частотного диапазона гетеродинного детектора. Показано, что механизм передачи энергии горячих электронов фононному термостату преобладает в длинных (𝐿 > 1 мкм) AlGaAs/GaAs мостиках; в более коротких каналах охлаждение носителей происходит диффузией в контакты. Предсказано резкое увеличение скорости энергетической релаксации в кремниевых образцах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик. Рассматривается использование этого эффекта в терагерцовом мониторинге наземного и космического базирования.
Энергетическая релаксация, двумерный электронный газ, полупроводниковые структуры, акустические фононы, смеситель (болометр) на горячих электронах, квантовый фазовый переход, скейлинг, терагерцовый диапазон частот, гетеродин, полоса преобразования
Короткий адрес: https://sciup.org/142185973
IDR: 142185973
Список литературы Энергетическая релаксация в гетеродинных детекторах на основе двумерных электронных систем
- Gundlach K.H., Schicke M.A. SIS and bolometer mixers for terahertz frequencies//Supercond. Sci. Technol. -2000. -V. 13. -P. R171-R187
- Hubers H.-W. Terahertz heterodyne receivers//IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. -2008. -V. 14, N 2. -P. 378-391
- Richter H. [et al.]. Terahertz heterodyne receiver with quantum cascade laser and hot electron bolometer mixer in a pulse tube cooler//Appl. Phys. Lett. -2008. -V. 93, I. 14. -P. 141108-141110
- Khosropanah P. [et al.]. 3.4 THz heterodyne receiver using a hot electron bolometer and a distributed feedback quantum cascade laser//J. Appl. Phys. -2008. -V. 104, I. 11. -P. 113106-113111
- Lee M., Pfeiffer L.N., West K.W., Baldwin K.W. Wide bandwidth millimeter wave mixer using a diffusion cooled two-dimensional electron gas//Appl. Phys. Lett. -2001. -V. 78, N 19. -P. 2888-2890
- Морозов Д.В. [и др.]. Миллиметровый/субмиллиметровый смеситель на основе разогрева двумерного электронного газа в гетероструктуре AlGaAs/GaAs c фононным каналом охлаждения//Физика и техника полупроводников. -2005. -Т. 39, вып. 9. -С. 1117-1121
- Карпус В. Энергетическая и импульсная релаксация двумерных носителей заряда при взаимодействии с деформационными акустическими фононами//Физика и техника полупроводников. -1986. -Т. 20, вып. 1. -С. 12-19
- Карпус В. Энергетическая релаксация двумерных электронов при пьезоакустическом рассеянии//Физика и техника полупроводников. -1988. -Т. 22, вып. 3. -С. 439-449
- Jasiukiewicz C., Karpus V. Electron energy relaxation rate: the influence of acoustic phonon spectrum anisotropy//Semicond. Sci. Technol. -1996. -V. 11. -P. 1777-1786
- Шангина Е.Л., Масленников С.Н. Терагерцовые смесители на основе AlGaAs/GaAs наноструктур с одиночным гетеропереходом//Труды IV Международной научной конференции «Функциональная база наноэлектроники». -Кацивели, 2011. -С. 126
- Шангина Е.Л., Масленников С.Н. Терагерцовые смесители на основе полупроводниковых гетероструктур AlGaAs/GaAs//Труды XVI международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». -Нижний Новгород, 2012. -T. 2. -С. 435-436
- Zmuidzinas J., Richards P. Superconducting detectors and mixers for millimeter and submillimeter astrophysics//Proceedings of the IEEE. -2004. -V. 92, N 10. -P. 1597-1616
- Semenov A., Goltsman G., Sobolewski R. Hot-electron effect in superconductors and its applications for radiation sensors//Supercond. Sci. Technol. -2002. -V. 15. -P. R1-R16
- Shangina E.L. Intrinsic limit to low-temperature mobility in semiconductor structures with two-dimensional electrons//Semicond. Sci. Technol. -2012. -V. 27, N 10. -P. 105021-105028
- Korneeva Yu., Florya I., Semenov A., Korneev A., Goltsman G. New generation of nanowire NbN superconducting single-photon detector for mid-infrared//IEEE transactions on applied superconductivity. -2011. -V. 21, N 3. -P. 323-326
- Abrahams E., Anderson P.W., Licciardello D.C., Ramakrishnan T.V. Scaling theory of localization: absence of quantum diffusion in two dimensions//Phys. Rev. Lett. -1979. -V. 42, N 10. -P. 673-676
- Altshuler B.L., Aronov A.G., Lee P.A. Interaction effects in disordered Fermi systems in two dimensions//Phys. Rev. Lett. -1980. -V. 44, I. 19. -P. 1288-1291
- Гантмахер В.Ф., Долгополов В.Т. Квантовые фазовые переходы «локализованные-делокализованные электроны»//УФН. -2008. -Т. 178, вып. 1. -С. 3-24
- Punnoose A., Finkel’stein A.M. Metal-insulator transition in disordered two-dimensional electron systems//Science. -2005. -V. 310, N 5746. -P. 289-291
- Kravchenko S.V. [et al.]. Possible metal-insulator transition at B=0 in two dimensions//Phys. Rev. B. -1994. -V. 50, I. 11. -P. 8039-8042
- Kravchenko S.V. [et al.]. Scaling of an anomalous metal-insulator transition in a two-dimensional system in silicon at B=0//Phys. Rev. B. -1995. -V. 51, I. 11. -P. 7038-7045
- Шангина Е.Л., Долгополов В.Т. Квантовые фазовые переходы в двумерных системах//УФН. -2003. -Т. 173, вып. 8. -С. 801-812
- Anissimova S. [et al.]. Flow diagram of the metal-insulator transition in two dimensions//Nature Phys. -2007. -V. 3. -P. 707-710
