МОДУЛЯЦИЯ ТГЦ-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЯВЛЕНИЯ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ПОЛУПРОВОДНИК-МЕТАЛЛ В ДИОКСИДЕ ВАНАДИЯ
С.Г. Бортников1, В.В. Герасимов2,3, Д.В. Дмитриев1
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия
bortnik@isp.nsc.ru
2Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
v.v.gerasimov@inp.nsk.su
3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: модуляция ТГц-излучения, диоксид ванадия, фазовый переход полупроводник-металл, Новосибирский лазер на свободных электронах.
Страницы: 15-22
Аннотация
Исследован способ модуляции ТГц-излучения, основанный на явлении фазового перехода полупроводник-металл в диоксиде ванадия (VO2). При термическом разогреве плёнки VO2 на кремниевой подложке до металлического состояния наблюдается ослабление пропускания ТГц-излучения на ∼80 %. Для двухэлектродных структур с плёнкой VO2 с межэлектродным расстоянием миллиметровых размеров при нагреве плёнки электрическим током ослабление пропускания составляет лишь ∼42 %. При этом из-за разогрева подложки, на которую нанесена плёнка VO2, происходит медленная (секундная) динамика охлаждения и обратного перехода плёнки в полупроводниковое состояние. Для увеличения модуляционной частоты до сотен кГц предлагается вместо сплошной плёнки создать структурированную систему из отдельных VO2-элементов микронных размеров, допускающих гораздо более быстрое охлаждение, что подтверждается экспериментально.
DOI: 10.15372/AUT20250602 |
