| Название: | Фундаментальные основы терагерцовой плазменной наноэлектроники |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 - ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ |
| Ключевые слова: | терагерцовая электроника, нанотранзисторы, двумерный электронный газ, плазменные волны, графен, генераторы, детекторы |
| Время действия проекта: | 2012-2014 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Румянцев,СЛ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 12-02-00387 |
| Финансирование 2012 г.: | 450000 |
| Исполнители: |
Гук,ЕГ: лаб. оптоэлектроники и голографии (Муратикова,КЛ)
Качоровский,ВЮ: сектор теории оптических и электрических явлений в полупроводниках (Аверкиева,НС)
Левинштейн,МЕ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Ребане,ЮТ: сектор теории оптических и электрических явлений в полупроводниках (Аверкиева,НС)
Рожанский,ИВ: сектор теории оптических и электрических явлений в полупроводниках (Аверкиева,НС)
Шмаков,ПМ : сектор теории оптических и электрических явлений в полупроводниках (Аверкиева,НС)
|
Цель проекта состоит в изучении фундаментальных физических механизмов детектирования и излучения терагерцовых колебаний в полупроводниковых нанотранзисторах, являющихся наиболее перспективными элементами современной терагерцовой электроники. В рамках решения этой фундаментальной научной задачи будут исследованы процессы распространения и усиления плазменных волн как в полевых транзисторах сверхмалых размеров(нанотранзисторы) на основе кремния, полупроводников A3B5 и графена, так и в системах с периодическим чередованием областей с затвором и без затвора (плазменные сверхрешетки). Как было продемонстрировано теоретически и экспериментально в цикле недавних работ авторов проекта, отклик полевого нанотранзистора на терагерцовое излучение чрезвычайно резко (на несколько порядков) возрастает с ростом тока при подходе к области насыщения, когда через транзистор пропускается столь большой ток, что область под затвором полевого транзистора (или под системой затворов) находится в режиме отсечки. Экспериментально достигнутые к настоящему моменту значения отклика транзистора в нерезонансном режиме уже превышают отклик коммерческих диодов Шоттки. Как показали недавние эксперименты, выполненные авторами проекта, дальнейшее возрастание отклика достигается при использовании плазменных сверхрешеток. Предполагается, что при некотором токе может произойти переход в резонансный режим, а при дальнейшем увеличении тока возникнет спонтанная генерация плазменных волн, сопровождаемая терагерцовым излучением. Помимо этих вопросов, планируется подробно изучить отклик плазменного детектора на сфокусированное терагерцовое излучение, а также исследовать возможность управления откликом детектора (в частности, знаком отклика и отношением сигнал/шум) путем изменения нагрузочных импедансов. Также будет изучена возможность создания плазменных детекторов и генераторов на основе графена. При этом предполагается впервые исследовать шумовые свойства таких транзисторов
