Приймальний пристрій для реєстрації випромінювання терагерцового та субтерагерцового діапазонів спектра

Реферат: Приймальний пристрій для реєстрації випромінювання терагерцового та субтерагерцового діапазонів спектра містить напівпровідниковий CdxHg1-xTe (0,17х0,3) болометр. Додатково має дві асферичні лінзи з тефлону, які фокусують випромінювання на болометр, та підключений до виходу болометра зовнішній підсилювач. UA 100696 U (12) UA 100696 U UA 100696 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фізики та техніки терагерцового/субтерагерцового (ТГц/субТГц) діапазонів спектра, а саме до проблеми реєстрації випромінювання у цих діапазонах і може бути використана при створенні приладів для реєстрації та аналізу ТГц випромінювання. В багатьох областях науки і техніки існує потреба в детекторах електромагнітного випромінювання терагерцового/субтерагерцового (ТГц/суб-ТГц) діапазонів спектра. ТГц/суб-ТГц детектори активно використовуються для формування зображень ТГц-діапазона в навігації, біології, для медицини та безпеки, а також для виявлення наркотичних та вибухових речовин [1 ,2]. За останні роки були запропоновані різні способи детектування ТГц-випромінювання, основані на таких фізичних принципах, як міжпідзонні переходи і пов'язані з ними явища в квантових ямах, надграток і точок, на тунелюванні з участю фотона в резонансних тунельних діодах; реєстрації фотонів за допомогою одноелектронних транзисторів та поверхневих хвиль в транзисторах з високою рухливістю електронів та інш. Одним з важливих компонентів терагерцової техніки є неохолоджувані та слабо охолоджувані терагерцові приймачі. Перевагами неохолоджуваних приймачів є відносно проста схема, та можливість діяти при кімнатній температурі в широкій смузі частот. Їх NEP -9… -11 0,5 знаходиться в діапазоні 10 10 Вт/Гц . Одним з відомих матеріалів для створення неохолоджуваних приймачів ТГц/суб-ТГц випромінювання є епітаксійні шари напівпровідника CdxHg1-xTe (KPT) [3]. Відомий неохолоджуваний напівпровідниковий болометр, в якості чутливого елемента в якому використовується тонкий шар напівпровідника Cd xHg1-xTe (0,17х0,3). В даному приймачі дві струмові антени - контакти мають різну форму і площу одного з струмових контактів вдвічі менша від площі другого [4]. При опромінюванні чутливого елементу субміліметровим випромінюванням (0,19-8 мм) виникає контактна різниця потенціалів. Однак чутливість болометру є низькою порядку 2 В/Вт при Т=300К. Інший неохолоджуваний напівпровідниковий болометр, в якості чутливого елемента в якому використовується тонкий шар напівпровідника Cd xHg1-xTe (0,17х0,3), має симетричні, однакової площі струмові антени - струмові контакти, які виконані у метеликоподібній формі з кутом розходження сторін антени від центру чутливого елементу 90°. Чутливість такого болометру при Т=300 К і струмі зміщення 0,4 мА складає ~ 130 В/Вт [5]. За прототип приймача випромінювання вибрано напівпровідниковий болометр, в якості чутливого елемента в якому використовується тонкий шар напівпровідника Cd xHgi.xTe (0,17