RU2832992C1 - Detector of submillimetre waves based on quasi-zero-dimensional structure with impurity complexes a++e in external magnetic field - Google Patents
Detector of submillimetre waves based on quasi-zero-dimensional structure with impurity complexes a++e in external magnetic field Download PDFInfo
- Publication number
- RU2832992C1 RU2832992C1 RU2024107714A RU2024107714A RU2832992C1 RU 2832992 C1 RU2832992 C1 RU 2832992C1 RU 2024107714 A RU2024107714 A RU 2024107714A RU 2024107714 A RU2024107714 A RU 2024107714A RU 2832992 C1 RU2832992 C1 RU 2832992C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- submillimetre
- detector
- external magnetic
- zero
- Prior art date
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims abstract description 3
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 5
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к оптонаноэлектронике, в частности к устройствам на основе квантовых точек (КТ), и может быть использовано для регистрации электромагнитных волн субмиллиметрового (терагерцового) диапазона.The invention relates to optoelectronics, in particular to devices based on quantum dots (QD), and can be used to register electromagnetic waves in the submillimeter (terahertz) range.
Известен детектор терагерцового диапазона на джозефсоновской структуре, содержащий джозефсоновский переход на основе тонкопленочной структуры, содержащей слои сверхпроводникового материала, между которыми размещен связанный с источником измеряемого сигнала абсорбер из нормального металла. (см., например, заявка №2010137284/28, 2010.09.08.). Слои сверхпроводникового материала подключены параллельно к источнику тока смещения и измерительной цепи, индуктивно связанной с датчиком магнитного поля на основе СКВИДа и схемой регистрации. Абсорбер из нормального металла имеет форму удлиненной полоски и размещен через слои диэлектрика между слоями сверхпроводникового материала, при этом упомянутая полоска связана с источником измеряемого сигнала посредством элементов, присоединенных через слои изолятора к ее торцам с возможностью обеспечения взаимно перпендикулярных направлений протекания сверхтока и измеряемого сигнала. Также известны многоэлементные приемники субмиллиметрового и дальнего инфракрасного излучения. В таких приемниках (см., например, заявка №2012148605/28, 2012.11.15) матрица сверхпроводящих детекторов на электронном разогреве содержит соединенные друг с другом планарные антенны в каждую из которых интегрирован элемент, чувствительный к ИК-излучению, причем ветви антенн имеют форму логарифмических спиралей. Однако, для корректной работы таких детекторов требуются очень низкие температуры, что создает значительные ограничения для их практического применения.A terahertz range detector based on a Josephson structure is known, comprising a Josephson junction based on a thin-film structure containing layers of a superconducting material, between which an absorber made of a normal metal is placed, connected to the source of the measured signal. (See, for example, application No. 2010137284/28, 2010.09.08.). The layers of the superconducting material are connected in parallel to a bias current source and a measuring circuit inductively connected to a magnetic field sensor based on a SQUID and a recording circuit. The absorber made of a normal metal has the form of an elongated strip and is placed through dielectric layers between layers of the superconducting material, wherein said strip is connected to the source of the measured signal by means of elements attached through insulator layers to its ends with the possibility of providing mutually perpendicular directions of flow of the supercurrent and the measured signal. Multi-element receivers of submillimeter and far infrared radiation are also known. In such receivers (see, for example, application No. 2012148605/28, 2012.11.15) the matrix of superconducting detectors on electron heating contains planar antennas connected to each other, each of which has an integrated element sensitive to IR radiation, and the branches of the antennas have the form of logarithmic spirals. However, for the correct operation of such detectors, very low temperatures are required, which creates significant limitations for their practical application.
Известны пироэлектрические приемники ИК и субмиллиметрового диапазона. Так, например, в приемнике (патент RU №2570235 С1) представляющем собой пироэлектрический преобразователь электромагнитных волн, и содержащем теплоизолированную пластину пиродиэлектрика с проводящими пленочными обкладками на противоположных поверхностях пластины, подключенными к измерителю электрического сигнала, одна обкладка является последовательно включенным участком электрической цепи высокочастотного тока антенны приема электромагнитных волн. Технический результат заключается в обеспечении возможности приема сигналов в терагерцовом диапазоне спектра. Недостатком таких приемников является высокое внутреннее сопротивление и возможные потери энергии электромагнитной волны при поглощении антенной и прохождении высокочастотного тока через элементы приемника.Pyroelectric receivers of IR and submillimeter range are known. For example, in the receiver (patent RU No. 2570235 C1) representing a pyroelectric converter of electromagnetic waves and containing a heat-insulated pyrodielectric plate with conductive film plates on opposite surfaces of the plate connected to an electric signal meter, one plate is a series-connected section of the electric circuit of the high-frequency current of the antenna for receiving electromagnetic waves. The technical result consists in providing the possibility of receiving signals in the terahertz range of the spectrum. The disadvantage of such receivers is high internal resistance and possible losses of electromagnetic wave energy during absorption by the antenna and passage of high-frequency current through the receiver elements.
В большинстве рассматриваемых аналогов прием электромагнитных волн субмиллиметрового диапазона достигается за счет преобразования энергии электромагнитной волны в энергию высокочастотного электрического тока с его последующей регистрацией, при этом неизбежны энергетические потери.In most of the analogs under consideration, the reception of electromagnetic waves in the submillimeter range is achieved by converting the energy of the electromagnetic wave into the energy of high-frequency electric current with its subsequent registration, while energy losses are inevitable.
Прогресс в изготовлении полупроводниковых наноструктур привел к росту исследований периодических структур на квантовых ямах-сверхрешетках. Благодаря модуляции блоховских осцилляций электронов в минизонах, эти структуры могут быть использованы как широкополосные ТГц-детекторы, а использование циклотронного резонанса и квантового эффекта Холла позволило создать ТГц-детекторы с чувствительностью 11МВ/Вт и обнаружительной способностью 4,0⋅1013 см⋅Гц1/2/Вт при 4,2 К. Аналогичный механизм детектирования может быть получен в структурах на квантовых точках на основе InAs/InGaAs на GaAs подложке (см., например, Приемники излучения терагерцового частотного диапазона. В.Л. Вакс, Е.Г. Домрачева, А.А. Ластовкин, С.И. Приползин, Е.А. Собакинская, М.Б. Черняева, В.А. Анфертьев. Радиофизика. Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского, 2013, №6(1), С. 81-87). Недостатком таких детекторов являются сверхнизкие температуры и сложность преобразования сигнала.Advances in the fabrication of semiconductor nanostructures have led to increased research into periodic structures on quantum well superlattices. Due to the modulation of Bloch oscillations of electrons in minibands, these structures can be used as broadband THz detectors, and the use of cyclotron resonance and the quantum Hall effect made it possible to create THz detectors with a sensitivity of 11 MV/W and a detectivity of 4.0⋅10 13 cm⋅Hz 1/2 /W at 4.2 K. A similar detection mechanism can be obtained in quantum dot structures based on InAs/InGaAs on a GaAs substrate (see, for example, Receivers of Terahertz Frequency Range. V.L. Vaks, E.G. Domracheva, A.A. Lastovkin, S.I. Pripolzin, E.A. Sobakinskaya, M.B. Chernyaeva, V.A. Anfertyev. Radiophysics. Bulletin of the N.I. Lobachevsky University of Nizhny Novgorod, 2013, No. 6(1), pp. 81-87). The disadvantage of such detectors is the extremely low temperatures and the complexity of signal conversion.
В качестве наиболее близкого к предлагаемому способу детектирования электромагнитных волн ТГц-диапазона можно привести способ (см. патент RU №2599332 С1) включающий в себя направление потока терагерцового излучения на преобразователь с формированием в последнем сигнала, регистрируемого детектором. В качестве преобразователя используют систему квантовых точек в матрице с терагерцовой прозрачностью, помещенную во внешнее магнитное поле с индукцией В=ħ×ν/g×μБ, в качестве детектора используют магнитометр, который регистрирует изменение намагниченности системы квантовых точек. Интенсивность излучения определяют как jвн=1/[g×μБ×n×b/ΔJ×(1+b⋅j0)-b], где B - индукция внешнего магнитного поля; ħ - постоянная Планка; ν - частота регистрируемого излучения; g - множитель Ланде; μБ - магнетон Бора; jвн - интенсивность регистрируемого излучения; n - объемная плотность квантовых точек; b=с2/4πν3 - параметр, определяемый частотой; j0- интенсивность фонового (теплового) терагерцового излучения. Недостатком такого способа является низкая чувствительность детектора.The closest method to the proposed one for detecting electromagnetic waves in the THz range is the method (see patent RU No. 2599332 C1) that includes directing a flow of terahertz radiation to a converter with the formation of a signal in the latter, which is recorded by a detector. A system of quantum dots in a matrix with terahertz transparency, placed in an external magnetic field with induction B = ħ × ν / g × μ B, is used as a detector, which records the change in magnetization of the quantum dot system. The radiation intensity is determined as jвн = 1 / [g × μ B × n × b / ΔJ × (1 + b ⋅ j0) - b], where B is the induction of the external magnetic field; ħ is Planck's constant; ν is the frequency of the recorded radiation; g is the Lande multiplier; μБ - Bohr magneton; jвн - intensity of registered radiation; n - volume density of quantum dots; b=с2/4πν3 - parameter determined by frequency; j0 - intensity of background (thermal) terahertz radiation. The disadvantage of this method is the low sensitivity of the detector.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача получения возможности регистрации электромагнитного излучения субмиллиметрового (терагерцового) диапазона за счет изменения электрической емкости системы.The proposed invention is based on the task of obtaining the ability to register electromagnetic radiation in the submillimeter (terahertz) range by changing the electrical capacitance of the system.
Технический результат достигается тем, что терагерцовое излучение направляется на квазинульмерную структуру (см. Фиг. 1), представляющую собой прозрачную матрицу из боросиликатного стекла находящуюся во внешнем магнитном поле и содержащую InSb-КТ (InSb-QD) с примесными комплексами «A++e». Последние представляют собой дырку, локализованную на A0-центре и взаимодействующую с электроном, локализованном в основном состоянии КТ. При поглощении падающего на квазинульмерную структуру терагерцового излучения примесные комплексы «A++e» переходят в возбужденное состояние (см. Фиг. 2) и при этом возникает фотодиэлектрический эффект (ФДЭ), поскольку эффективный радиус возбужденного состояния примесного комплекса превышает эффективный радиус основного состояния, то за счет роста поляризуемости происходит заметное изменение диэлектрической проницаемости полупроводниковой квазинульмерной структуры Δε и как следствие электрической емкости системы ΔC. При этом динамика изменения диэлектрической проницаемости идентична динамике электрической емкости: Внешнее магнитное поле выступает в качестве параметра, с помощью которого можно эффективно управлять ФДЭ. Измерение электрической емкости системы производится посредством торцевых электродов (EL) играющих роль обкладок конденсатора.The technical result is achieved by directing terahertz radiation to a quasi-zero-dimensional structure (see Fig. 1), which is a transparent matrix of borosilicate glass located in an external magnetic field. and containing InSb-QD (InSb-QD) with impurity complexes «A + +e». The latter represent a hole localized at the A 0 -center and interacting with an electron localized in the ground state of the QD. When absorbing terahertz radiation incident on the quasi-zero-dimensional structure, impurity complexes «A + +e» pass into an excited state (see Fig. 2) and in this case the photodielectric effect (PDE) occurs, since the effective radius of the excited state of the impurity complex exceeds the effective radius of the ground state, then due to the increase in polarizability there is a noticeable change in the permittivity of the semiconductor quasi-zero-dimensional structure Δε and, as a consequence, the electric capacitance of the system ΔC. In this case, the dynamics of the change in permittivity is identical to the dynamics of the electric capacitance: The external magnetic field acts as a parameter with which the PDE can be effectively controlled. The electrical capacity of the system is measured by means of end electrodes (EL) acting as capacitor plates.
Как известно (см,. например, Энергетический спектр и оптические свойства примесного комплекса A++e в структурах с квантовыми точками / Левашов А.В., Кревчик В.Д. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион, «Естественные науки». - 2007. - № 2. - С. 153 - 164), возбужденные состояния примесных комплексов «A++e» могут вносить вклад в диэлектрическую проницаемость полупроводниковой квазинульмерной структуры при внутризонном оптическом переходе электрона. Резонансные частоты ν0, характеризующие дисперсию низкочастотной диэлектрической проницаемости Δε, находятся в субмиллиметровом диапазоне. Например, для КТ на основе InSb с комплексом «A++e», как показали оценки, Таким образом, при облучении полупроводниковой квазинульмерной структуры с комплексами «A++e» квантами с энергией hν 0 может заметно изменяться коэффициент преломления субмиллиметровых волн. В этой связи ФДЭ может служить эффективным механизмом воздействия на распространение субмиллиметровых волн в полупроводниковых наноструктурах и как метод их регистрации.As is known (see, for example, Energy spectrum and optical properties of the impurity complex A + +e in structures with quantum dots / Levashov A.V., Krevchik V.D. // News of higher educational institutions. Volga region, "Natural sciences". - 2007. - No. 2. - Pp. 153-164), excited states of impurity complexes "A + +e" can contribute to the permittivity of a semiconductor quasi-zero-dimensional structure during an intraband optical transition of an electron. Resonance frequencies ν 0 , characterizing the dispersion of low-frequency permittivity Δε, are in the submillimeter range. For example, for QDs based on InSb with the complex "A + +e", as shown by estimates, Thus, when a semiconductor quasi-zero-dimensional structure with "A + +e" complexes is irradiated with quanta with energy hν 0 , the refractive index of submillimeter waves can change significantly. In this regard, PDE can serve as an effective mechanism for influencing the propagation of submillimeter waves in semiconductor nanostructures and as a method for registering them.
Рассмотрение ФДЭ в квазинульмерной структуре с примесными комплексами «A++e» во внешнем магнитном поле можно провести в рамках модели потенциала нулевого радиуса в адиабатическом приближении и с учетом дисперсии радиуса КТ, описываемых моделью “жесткой стенки”.The consideration of the PDE in a quasi-zero-dimensional structure with impurity complexes “A + +e” in an external magnetic field can be carried out within the framework of the zero-radius potential model in the adiabatic approximation and taking into account the dispersion of the QD radius described by the “rigid wall” model.
Процесс фотовозбуждения примесного комплекса A + +e связан с оптическими переходами электрона из основного состояния КТ в возбужденные состояния размерно - квантованной зоны проводимости во внешнем магнитном поле (см. Фиг 2). Учет кулоновского взаимодействия между электроном и дыркой, локализованной на A 0 - центре, приводит к тому, что в результате электронных переходов будет изменяться энергия связанного состояния дырки, вследствие изменения электронного адиабатического потенциала, который при фиксированном радиусе КТ, зависит только от начального и конечного состояния электрона. Взаимодействие электрона, находящегося в основном состоянии КТ с дыркой, локализованной на A 0 - центре рассматривается в рамках адиабатического приближения. В этом случае электронный потенциал , действующий на дырку можно записать в видеThe process of photoexcitation of the impurity complex A + +e is associated with optical transitions of an electron from the ground state of the QD to excited states of the size-quantized conduction band in an external magnetic field (see Fig. 2). Taking into account the Coulomb interaction between the electron and the hole localized at the A 0 center leads to the fact that as a result of electron transitions, the energy of the bound state of the hole will change due to a change in the electron adiabatic potential, which, at a fixed radius of the QD, depends only on the initial and final states of the electron. The interaction of an electron in the ground state of the QD with a hole localized at the A 0 center is considered within the framework of the adiabatic approximation. In this case, the electron potential , acting on a hole can be written as
где - цилиндрические координаты; - постоянная Эйлера; Ci(x) - интегральный косинус; эффективная масса дырки; - циклотронная частота; R0 - радиус КТ; ε - диэлектрическая проницаемость материала КТ; e - заряд электрона.Where - cylindrical coordinates; - Euler constant; Ci(x) - integral cosine; effective hole mass; - cyclotron frequency; R 0 - QD radius; ε - permittivity of the QD material; e - electron charge.
В рамках модели потенциала нулевого радиуса энергия связи дырки E λ h в комплексе A + +e в КТ в магнитном поле определяется решением следующего трансцендентного уравнения (детальный расчет энергии связи приведен в работе [Влияние магнитного поля на рекомбинационное излучение, связанное с A+ - центрами в квантовых точках/ В.Д. Кревчик, А.В. Разумов, П.С Будянский // Известия вузов. Поволжский регион. Физико-математические науки. - 2015. - № 3. - С. 125-143]):Within the framework of the zero-radius potential model, the hole binding energy E λ h in the A + +e complex in a QD in a magnetic field is determined by the solution of the following transcendental equation (a detailed calculation of the binding energy is given in the work [The influence of a magnetic field on the recombination radiation associated with A + centers in quantum dots / V.D. Krevchik, A.V. Razumov, P.S. Budyansky // News of universities. Volga region. Physical and mathematical sciences. - 2015. - No. 3. - P. 125-143]):
где E λ h - энергия связи дырки, отсчитываемая от дна электронного адиабатического потенциала; E h - эффективная боровская энергия дырки; - магнитная длина; E i - энергия связанного состояния дырки локализованной на таком же A + - центре в объемном полупроводнике; - эффективные боровская энергия и радиус дырки соответственно.Where E λ h is the hole binding energy measured from the bottom of the electron adiabatic potential; E h is the effective Bohr energy of the hole; - magnetic length; E i is the energy of the bound state of a hole localized at the same A + center in a bulk semiconductor; - effective Bohr energy and hole radius, respectively.
В случае, когда электрон находится в возбужденном состоянии КТ дисперсионное уравнение запишется в видеIn the case where the electron is in an excited state CT, the dispersion equation is written as
где величины определяются следующим образом:Where quantities are defined as follows:
где n-й корень функции Бесселя полуцелого порядка 3/2; минимум адиабатического потенциала.Where n -th root of the Bessel function of half-integer order 3/2; minimum adiabatic potential.
Детальное описание последовательности расчета содержится в работе [Особенности фотодиэлектрического эффекта, связанного с возбуждением примесных комплексов A++e в квазинульмерныхструктурах во внешнем магнитном поле /В.Д. Кревчик, А.В. Разумов, П.С Будянский // Известия вузов. Поволжский регион. Физико-математические науки. - 2015. - № 4. - С.111-144], где получено выражение для спектральной зависимости изменения диэлектрической проницаемости Δε:Detailed description of the calculation sequence is contained in the work [Features of the photodielectric effect associated with the excitation of impurity complexes A + +e in quasi-zero-dimensional structures in an external magnetic field / V.D. Krevchik, A.V. Razumov, P.S. Budyansky // News of universities. Volga region. Physical and mathematical sciences. - 2015. - No. 4. - P.111-144], where an expression for the spectral dependence of the change in permittivity Δε is obtained:
где I 0 - интенсивность излучения; средний радиус КТ; - функция ошибок; Δ1 - находится из трансцендентного уравнения where I 0 is the radiation intensity; average radius of CT; - error function; Δ 1 - is found from the transcendental equation
Из Фиг.3 и Фиг.4 видно, что величина относительного изменения диэлектрической проницаемости (ОИДП) Δε/ε в квазинульмерной структуре с примесными комплексами «A++e» может достигать 40% и выше, что доступно для регистрации, в том числе и емкостными методами. Как уже отмечалось, внешнее магнитное поле выступает управляющим параметром, позволяющим эффективно влиять на ФДЭ. Так, на Фиг. 3, 4 представлены спектральные зависимости ОИДП для случая продольной (Фиг. 3) и поперечной (Фиг. 4) по отношению к направлению внешнего магнитного поля поляризации электромагнитного излучения. Кривые 1 и 2, на представленных зависимостях соответствуют индукции магнитного поля в 1 и 2 Тл, соответственно. Как можно видеть из Фиг. 3, 4, рост величины магнитного поля приводит к сдвигу порога и максимума ОИДП, при этом в случае продольной поляризации порог смещается в сторону более коротких волн (ср. кривые 1 и 2 на Фиг. 3), что связано с динамикой уровней Ландау, а в случае поперечной поляризации в сторону длинных, субмиллиметровых волн (ср. кривые 1 и 2 на Фиг. 4). Кроме того, в последнем случае наблюдается расщепление полосы ОИДП в дублет Зеемана в соответствии с правилами отбора для магнитного квантового числа m=±1. Таким образом, меняя прикладываемое управляющее магнитное поле, можно подстраиваться под частоту регистрируемого излучения. Следовательно, ФДЭ в квазинульмерной структуре с примесными комплексами «A++e», помещенной во внешнее магнитное поле можно использовать для управляемой регистрации терагерцового излучения.From Fig.3 and Fig.4 it is evident that the magnitude of the relative change in dielectric constant (RCDC) Δε/ε in the quasi-zero-dimensional structure with impurity complexes “A++e» can reach 40% and higher, which is accessible for registration, including by capacitive methods. As already noted, the external magnetic field acts as a control parameter, allowing to effectively influence the PDE. Thus, Fig. 3, 4 show the spectral dependences of the ODDP for the case of longitudinal (Fig. 3) and transverse (Fig. 4) polarization of electromagnetic radiation with respect to the direction of the external magnetic field. Curves 1 and 2 on the presented dependences correspond to the magnetic field induction of 1 and 2 T, respectively. As can be seen from Fig. 3, 4, an increase in the magnetic field leads to a shift in the threshold and maximum of the ODDP, while in the case of longitudinal polarization the threshold shifts towards shorter waves (cf. curves 1 and 2 on Fig. 3), which is associated with the dynamics of Landau levels, and in the case of transverse polarization towards long, submillimeter waves (cf. curves 1 and 2 in Fig. 4). In addition, in the latter case, a splitting of the ODDP band into a Zeeman doublet is observed in accordance with the selection rules for the magnetic quantum numberm=±1. Thus, by changing the applied control magnetic field, it is possible to adjust to the frequency of the registered radiation. Consequently, the PDE in the quasi-zero-dimensional structure with impurity complexes «A++e», placed in an external magnetic field can be used for controlled registration of terahertz radiation.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2832992C1 true RU2832992C1 (en) | 2025-01-13 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8111385B2 (en) * | 2009-01-26 | 2012-02-07 | The Boeing Company | Quantum dot-mediated optical fiber information retrieval systems and methods of use |
| RU158770U1 (en) * | 2015-09-16 | 2016-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | THz Radiation Detector |
| RU2599332C1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Method of detecting electromagnetic waves in terahertz range |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8111385B2 (en) * | 2009-01-26 | 2012-02-07 | The Boeing Company | Quantum dot-mediated optical fiber information retrieval systems and methods of use |
| RU2599332C1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Method of detecting electromagnetic waves in terahertz range |
| RU158770U1 (en) * | 2015-09-16 | 2016-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | THz Radiation Detector |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В. Д. Кревчик, А. В. Разумов, П. С. Будянский, "ОСОБЕННОСТИ ФОТОДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА, СВЯЗАННОГО С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ПРИМЕСНЫХ КОМПЛЕКСОВ A+ + e В КВАЗИНУЛЬМЕРНЫХ СТРУКТУРАХ ВО ВНЕШНЕМ МАГНИТНОГО ПОЛЕ", Физико-математические науки. Физика, N 4 (36), 2015. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Van Slageren et al. | Frequency-domain magnetic resonance spectroscopy of molecular magnetic materials | |
| Pegoraro et al. | Electromagnetic detector for gravitational waves | |
| Wu et al. | Terahertz metamaterial sensor with ultra-high sensitivity and tunability based on photosensitive semiconductor GaAs | |
| Agrahari et al. | High sensitive metasurface absorber for refractive index sensing | |
| Najda et al. | Infrared magnetospectroscopy of GaAs at magnetic fields up to 150 T | |
| CN103090977A (en) | Terahertz signal detection device | |
| US9660721B2 (en) | Optical detector and amplifier for RF-detection having a position dependent capacitor with a displaceable membrane | |
| CN212674285U (en) | A Ultra-High Sensitivity Terahertz Heterodyne Detector | |
| RU2832992C1 (en) | Detector of submillimetre waves based on quasi-zero-dimensional structure with impurity complexes a++e in external magnetic field | |
| Zhang et al. | PtTe2-based terahertz photodetector integrated with an interdigital antenna | |
| Minami et al. | Terahertz Radiation Emitted from Intrinsic Josephson Junctions in High-T c Superconductor Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8+ δ | |
| Liu et al. | Dual-band Terahertz Toroidal Metamaterial Biosensor for Detection of Bovine Serum Albumin (BSA) With Ultra-high Sensitivity | |
| Noroozian | Superconducting microwave resonator arrays for submillimeter/far-infrared imaging | |
| Dev et al. | Room-temperature mid-infrared detection via resonant microwave circuits | |
| Zhao et al. | Tunable dual-band and polarization-insensitive electromagnetic induced transparency-like window based on graphene metamaterials | |
| CN111854946A (en) | A Ultra-High Sensitivity Terahertz Heterodyne Detector | |
| US10309833B2 (en) | Room-temperature quantum noise limited spectrometry and methods of the same | |
| Hild et al. | Terahertz and gigahertz magnetoratchets in graphene-based two-dimensional metamaterials | |
| US11563190B2 (en) | Graphene-based photodetector | |
| CN105509882B (en) | A kind of implementation method of the terahertz detector based on GaAs single quantum trap | |
| US12429421B2 (en) | Terahertz radiation detectors based on thin films of non-centrosymmetric layered topological semimetals | |
| Khodadadi et al. | Dual-band graphene-based polarization-independent Maze-shaped absorber in terahertz biomedical sensing | |
| Yang et al. | RF E-field enhanced sensing based on Rydberg-atom-based superheterodyne receiver | |
| Shabbir | Plasmonic Properties of Nanopatterned Graphene | |
| Hubmayr | Bolometric detectors for EBEX: a balloon-borne cosmic microwave background polarimeter |