XXVII Международный симпозиум ''Нанофизика и наноэлектроника'' Н. Новгород, 13-16 марта, 2023 г.
Радиофизика

Устройства и методы измерения параметров RFTES-болометра

Т. М. Ким^a, А. В. Меренков^a, Ан. Б. Ермаков^b, Л. С. Соломатов^a, В. И. Чичков^a, С. В. Шитов<sup>ab

a</sup> Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", 119049 Москва, Россия
^b Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, 125009 Москва, Россия

Аннотация: Продемонстрирован ряд новых подходов к измерению собственного шума и динамических характеристик сверхпроводящих болометров, построенных по технологии Radio Frequency Transition Edge Sensor (RFTES). Разработанные методы были апробированы с экспериментальным образцом диапазона 550–750 GHz и частотой считывания $\sim$1.5 GHz при температуре 400 mK. Исследовано поглощение тонкопленочных резистивных покрытий на подложках из сапфира, кварца и определена излучательная способность экспериментального теплового источника, которая составила $\sim$14%. Разработан источник дробового шума на туннельном контакте Al/AlO$_x$/Al, и с его помощью определена шумовая температура буферного усилителя диапазона 1.35–1.6 GHz, приведенная к выходу детектора, которая составила $\sim$20 K. Быстродействие RFTES с пленкой гафния размером 6$\times$2$\times$0.08 $\mu$m составило $\sim$3 $\mu$s и было измерено методом модуляции СВЧ подогрева на втором резонансе $\sim$4.2 GHz; динамический диапазон при частоте модуляции 10 kHz составил более 23 dB. Полученные данные позволили определить чувствительность RFTES как 1$\cdot$10$^{17}$ W/$\sqrt{Hz}$ $\pm$ 30%, что с точностью до ошибки измерений совпало с теоретическим значением.

Ключевые слова: RFTES, эквивалентная мощность шума, время отклика, динамический диапазон, черное тело, излучательная способность, закон Планка, модуляция тепла, дробовой шум, электронный газ, высокодобротный резонатор, электромагнитное моделирование.

Поступила в редакцию: 12.05.2023
Исправленный вариант: 12.05.2023
Принята в печать: 12.05.2023

DOI: 10.21883/JTF.2023.07.55759.117-23

Реферативные базы данных:

•