Ruimtesignalen
4 september 2001 | 13.30 uur
Hr. D. Wilms Floet | natuurkundig ingenieur
Promotor | prof.dr.ir. T.M. Klapwijk (fac. TNW)
Hotspot Mixen in THz Supergeleidende Niobium Hete Elektronen Bolometer Mixers
Het proefschrift van Wilms Floet beschrijft een studie naar niobium gebaseerde diffusiegekoelde hete elektronen bolometer mixers (HEB mixers), die hun toepassing zullen vinden als in heterodyne ontvangers t.b.v. detectie van zwakke THz signalen vanuit de ruimte. Een nieuw en vereenvoudigd proces is ontwikkeld om de detectoren te fabriceren, die in essentie bestaan uit een dunne supergeleidende niobium microbrug met submicron laterale dimensies, gekoppeld aan normaal geleidende elektrodes en een antennestruktuur. Een experimentele en theoretische studie naar de supergeleidende overgang in de bolometers, beschouwd als verantwoordlijke karakteristiek voor de respons van de detector, laat zien dat deze gedomineerd wordt door de nabijheid van de normaal geleidende elektrodes en niet relevant is onder de conditie's waarbij de detecor in de praktijk wordt toegepast. Als gevolg van daarvan is een nieuw raamwerk, genaamd 'hotspot mixen', ontwikkeld, dat de heterodyne respons beschrijft. The conversie van ingekoppelde straling naar een elektrisch signaal is het gevolg van een elektronisch normaal domein (een zgn. hotspot) in de dc spanningvoerende en supergeleidende brug, waarvan de lengte verandert met varierende ingekoppelde stralingsintensiteit. De prestatie van de van HEB mixers is zowel theoretisch als experimenteel onderzocht in het licht van dit nieuwe concept. In het bijzonder, de waargenomen relatie tussen de responstijd van de bolometer en de aangelegde spanning, de laatste bepalend voor de lengte van de hotspot, voorziet in een stevige experimentele basis voor het nieuwe raamwerk. Hoewel de nieuwe inzichten niet direct geleid hebben tot een betere werking van de detector, zullen deze relevant zijn voor toekomstige ontwikkelingen en een beter begrip van de werking van HEB mixers.
Voor verder lezen:
* High-temperature superconducting detectors; bolometric and
nonbolometric, 1994