Тонкопленочные мостики YBa2 Cu3 O7-б в качестве быстродействующих детекторов излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Варлашкин, Андрей Валериевич

• Варлашкин, Андрей Валериевич
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Варлашкин, Андрей Валериевич

Введение. Быстродействующие сверхпроводниковые устройства.

1. Обзор литературы.

1.1 Болометры на горячих электронах.

1.2 двухтемпературная модель сверхпроводника и особенности ВТСП.

1.3 ВТСП болометры на горячих электронах.

1.4 Синтез пленок YBA2CU3O7.5.

1.4.1 Магнетронное распыление.

1.4.2 Импульсное лазерное испарение.

1.5 Антенны и структуры.

2. Методики и результаты.

2.1 Гладкие плёнки ВТСП.

2.1.1 Метод скоростной фильтрации лазерной плазмы.

2.1.1.1 Принцип скоростной фильтрации и экспериментальная установка.

2.1.1.2 Мишени для лазерного испарения и их сканирование.

2.1.2 Метод двухлучевого лазерного испарения.

2.1.3 Метод «неосевого» лазерного осаждения.

2.1.4 Магнетронное распыление.

2.1.5 Тестирование плёнок.

2.1.5.1 Измерение температурной зависимости сопротивления.

2.1.5.2 Измерение температурной зависимости экранирования переменного магнитного поля.

2.1.5.3 Рентгеновские исследования.

2.1.5.4 Электронная микроскопия.

2.1.6 Результаты экспериментов.

2.1.6.1 Исследование динамики лазерной плазмы при осаждении пленок ВТСП.

2.1.6.2 Пленки ВТСП, полученные методом скоростной фильтрации.

2.1.6.3 Пленки ВТСП, полученные другими методами.

2.2 Фотолитография пленок ВТСП и многослойных структур.

2.2.1 Планарные структуры.

2.2.1.1 Меандр.

2.2.1.2 Микромостик в копланарной линии.

2.2.1.3 Микромостик и широкополосная спиральная антенна.

2.2.2 Фотолитография многослойных образцов с использованием химического травления.

2.2.2.1 Нанесение фоторезиста, экспозиция и проявление.

2.2.2.2 Химическое травление в водных растворах.

2.2.2.3 Химическое травление в безводных растворах.

2.2.3 Фотолитография многослойных образцов с использованием ионного травления.

2.2.3.1 Нанесение фоторезиста, экспозиция и проявление.

2.2.3.2 Ионное травление.

2.2.3.3 Комбинированное ионное и химическое травление.

2.2.4 Тестирование образцов.

2.2.5 Результаты экспериментов.

2.2.5.1 Меандр.

2.2.5.2 Микромостик в копланарной линии.

2.2.5.3Микромостики широкополосная спиральная антенна.

2.3 Характеристики болометров.

2.3.1 Отклик на импульсы УФ лазера.

2.3.2 Быстродействие ВТСП мостика.

2.3.3 Отклик в дальнем ИК диапазоне и свойства антенны.

2.3.4 Измерение шума.

2.3.5 Результаты экспериментов.

2.3.5.1 Отклик болометра на импульсы УФ лазера.

2.3.5.2 Быстродействие ВТСП мостика.

2.3.5.3 Отклик в дальнем ИК диапазоне.

2.3.5.4 Измерения шума.

3. Обсуждение.

3.1 Время ухода фононов и частотная характеристика.

3.2 Диаграмма направленности и эффективность связи.

3.3 Вольтамперные характеристики и эффективность связи антенны.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Тонкопленочные мостики YBa2 Cu3 O7-б в качестве быстродействующих детекторов излучения»

Быстродействующие сверхпроводниковые устройства.

С открытием в 1986 году Беднорцем и Мюллером нового класса сверхпроводящих материалов [1] пробудился необычайно высокий интерес к сверхпроводимости. Особенно возрос он после обнаружения [2] сверхпроводника YBa2Cu3075 с критической температурой 93К, которая впервые превысила температуру жидкого азота. Возникла перспектива наконец отказаться от сложного и дорогостоящего охлаждения сверхпроводящих устройств жидким гелием и использовать намного более простое и дешевое охлаждение жидким азотом. Новые сверхпроводники получили общее название высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) в отличие от обычных сверхпроводников, которые теперь стали называться низкотемпературными (НТСП).

Среди классических применений сверхпроводимости важное место занимают высокочастотные и быстродействующие устройства. Применение сверхпроводящих материалов позволяет заметно улучшить характеристики компонентов сверхвысокочастотных (СВЧ) систем [3,4].

Важными нелинейными элементами СВЧ систем являются переключатели, детекторы и смесители, в которых используются уникальные нелинейные свойства сверхпроводников [5]. Еще в 1961 году сверхпроводящая пленка была использована в качестве активного элемента смесителя [6]. Эксперимент Тестарди [7] показал возможность создания весьма быстродействующих детекторов электромагнитного излучения с использованием неравновесного состояния сверхпроводника. Резкий характер перехода из нормального в сверхпроводящее состояние при понижении температуры позволяет создавать болометры с рекордной чувствительностью [8]. В то же время отсутствие дисперсии при распространении сигнала в сверхпроводящей линии позволяет строить на их основе широкополосные линейные устройства, такие как линии передачи и задержки с малым затуханием и фильтры с рекордной добротностью [3,4].

Таким образом, применение сверхпроводников позволяет улучшить характеристики практически всех ключевых компонентов приемных СВЧ систем, а в перспективе - построить полностью сверхпроводниковые приемные устройства с рекордными характеристиками. Быстродействующие, чувствительные детекторы и смесители с широким спектральным диапазоном требуются в спектроскопии, оптоволоконной связи и микроволновой радиосвязи, радиоастрономии, а также в научных исследованиях (см., например, [9]).

Для создания широкополосных детекторов излучения много внимания уделялось приборам на основе эффекта Джозефсона [10, 11]. Для джозефсоновских приборов, созданных на основе обычных сверхпроводников, характерна очень высокая чувствительность и низкий уровень шума, что уже давно использовалось в охлаждаемых детекторах и смесителях [12, 13]. Такие устройства обладают наилучшими характеристиками при частотах со« сос, где критическая частота сос — 2eVcjh < 4Д/Й, А ширина энергетической щели сверхпроводника. Для НТСП А ~3 мэВ, и 1 ^

Ocj2n~ 10 Гц ограничивает рабочий диапазон частот этих приборов миллиметровыми волнами, в котором они превосходят широко применяемые детекторы и смесители на диодах Шоттки [13]. При увеличении рабочей частоты до критической и выше параметры сверхпроводниковых устройств быстро ухудшаются, и в дальнем инфракрасном диапазоне применяются практически только диоды Шоттки, в том числе охлаждаемые. Простая замена обычного сверхпроводника на ВТСП за счет увеличения энергетической щели материала дает возможность расширить частотный диапазон джозефсоновских устройств на полтора порядка, который, таким образом, достигает диапазона инфракрасного света [11], что позволяет ожидать создания лучших по своим параметрам приборов. При этом не только расширяется в сторону коротких волн частотный диапазон, но и появляется возможность использовать более дешевое азотное охлаждение устройства.

Но при переходе к устройствам, работающим при температуре жидкого азота, в джозефсоновских элементах сильно возрастают термические флуктуации, что приводит к пропорциональному температуре увеличению шума [13, 14] и рассеянию большей мощности в элементе [15]. Кроме того, малая, порядка 2 нм, длина когерентности в ВТСП материалах требует высокой структурной и стехиометрической однородности сверхпроводника в этом масштабе. Отклонение состава сверхпроводника на поверхности джозефсоновского контакта от оптимального подавляет сверхпроводимость в этом слое и образует потенциальный барьер, что затрудняет создание надежного перехода типа сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник или сверхпроводник-металл-сверхпроводник. Эта трудность обходится при использовании в качестве барьера собственных меж-зеренных границ в поликристаллической пленке или керамике, но воспроизводимость таких переходов неудовлетворительна для практического использования [16]. Другим способом джозефсоновские контакты образуются на границе сращивания эпитаксиальных пленок, приготовленных на бикристаллической подложке [14, 17, 18], и тогда проблемы переносятся на создание таких подложек. Использование ступенчатых контактов также не дает высоконадежного результата из-за повреждений подложки при формировании ступеньки. Эти технологические проблемы затрудняют создание многоконтактных приборов, которые могли бы иметь лучшие шумовые характеристики [13].

Другим методом создания быстродействующих приборов является использование сверхпроводящего перехода однородной пленки в рези-стивное состояние. Как правило, при этом используется мостик или полоска из тонкой пленки сверхпроводника. Рабочая температура образца выбирается вблизи сверхпроводящего перехода пленки или чуть ниже его, и через образец обычно пропускается постоянный ток смещения. Крутизна сверхпроводящего перехода, большая скорость переключения и нелинейность позволяют строить на основе тонких пленок сверхпроводников детекторы [8], смесители [5] и другие высокочастотные устройства [3,4, 19]. Применение однородной пленки позволяет использовать более простую слоистую структуру, требуемую для создания устройства, и снижает сложность технологических проблем. В частности, на основе той же пленки достаточно просто можно сделать необходимые линейные компоненты системы, т.е. линии и фильтры [20]. Возможность широкого изменения планарных размеров мостика позволяет согласовывать его сопротивление (импеданс) с подводящими элементами. Критический ток и ток смещения при этом могут быть выбраны в соответствии с условиями работы. При применении ВТСП использование лишь одного слоя сверхпроводника упрощает напыление пленок и литографию структуры. При использовании электронной литографии возможно, в том числе, создание джозефсоновских мостиков (например, т.н. мостиков Дайема) [21].

Такая гибкость представляет уникальные возможности создания ВТСП приемников СВЧ на основе тонкопленочных микромостиков. Данная работа посвящена исследованию возможностей создания малошумя-щего быстродействующего детектора-смесителя на основе тонкой пленки высокотемпературного сверхпроводника УВа2Сиз07.§, работающего при температуре жидкого азота, и разработке необходимых для этого средств.

1. Обзор литературы

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Варлашкин, Андрей Валериевич

Выводы:

1. Различными методами получены тонкие и особо тонкие (менее 30 нм) пленки высокотемпературных сверхпроводников с высокими критическими параметрами и многослойные структуры на их основе (YBa2Cu307.5\Au, УВа2Сиз07-8\РгВа2Сиз0х\Аи).

Впервые успешно осуществлен оригинальный метод напыления гладких плёнок ВТСП - метод скоростной фильтрации лазерной плазмы. На основе исследования процесса распространения лазерной плазмы при осаждении пленок определены оптимальные условия применения метода скоростной фильтрации.

2. Методом фотолитографии с использованием различных способов травления получены планарные структуры микроболометров в форме меандра, микромостика в копланарной линии и микромостика со спиральной антенной. Для этого разработаны и успешно использованы методики травления с применением оригинальных технологических приемов:

• химического травления золота и ВТСП в безводных растворах подобранной вязкости,

• комбинированного травления золота с последовательным использованием ионного и химического травления.

Применение разработанных методик позволило получить ВТСП микромостики размером менее 2 мкм в составе многослойной интегральной структуры при сохранении высоких сверхпроводящих свойств пленки.

3. Разработана интегральная структура, включающая тонкопленочный ВТСП микроболометр на горячих электронах, широкополосную лого-периодическую спиральную антенну и микрополосковую копланарную линию для вывода сигнала. Изготовлены образцы такого устройства и исследованы его характеристики, показавшие высокую эффективность связи ВТСП мостика с излучением в диапазоне частот 2,5-4 ТГц. Достигнута эффективность связи с учетом потерь от внешних элементов измерительной установки 0,6, близкая к максимальной (0,73). Получены антенны с различной диаграммой направленности, в том числе узконаправленной, с шириной 1°.

4. Для структуры УВа2Сиз07.§ с защитным слоем РгВа2СизОх определено влияние защитного слоя на время ухода фононов в подложку. Получена оценка величины удельного теплового сопротивления между пленкой YBa2Cu307.§ и эпитаксиальным защитным слоем PrBa2Cu3Ox. Показано, что быстродействие устройства на более высоких частотах (до 80 ГГц) ограничивается временем электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводнике.

В заключение хочу выразить глубокую благодарность своему руководителю, зав. Лаборатории Сверхпроводимости ФИАН к. ф.-м. н., доценту А.И.Головашкину, за помощь и поддержку на разных этапах работы.

Я глубоко благодарен своему другому научному руководителю, к. ф.-м. н. Е.В.Печеню, за постоянную помощь и советы в течении всего времени работы, в том числе над диссертацией.

Также мне приятно выразить благодарность сотрудникам группы, прежде всего с. н. с. С.И.Красносвободцеву и к. ф.-м. н. Н.П.Шабановой, за советы и сотрудничество.

Мне хотелось бы поблагодарить наших коллег из Университета г. Регенсбурга (ФРГ), особенно проф. К.Ф.Ренка, за поддержку, советы и предоставленную возможность работы в его лаборатории. Большую помощь мне также оказывали Т.Шауер, У.Шпрайцер, О.Кус, М.Хойзингер.

Автор признателен коллегам из Института тонких пленок и ионной техники в г. Юлихе (ФРГ), прежде всего проф. Г.Кольштедту и его сотрудникам д-ру М.Даруле и О.Харнаку за возможность работы в лаборатории и помощь в ионной фотолитографии.

Отдельно мне хочется поблагодарить сотрудников Физического факультета Московского Педагогического Университета д. ф.-м. н. А.Д.Семенова и к. ф.-м. н. Ю.П.Гусева за помощь в разработке антенны и высокочастотных измерениях, а также ценные советы на других этапах работы.

Наконец, автор чувствует желание выразить глубокую благодарность своей жене Оксане за понимание и терпение.

Список публикаций по материалам диссертации

1. А.В.Варлашкин, А.Л.Васильев, А.И.Головашкин, О.М.Иваненко, Н.А.Киселёв, Л.С.Кузьмин, К.КЛихарев, К.В.Мицен, Г.В.Романчико-ва, Е.С.Солдатов. Микроскопическая структура и контактные свойства высокотемпературной сверхпроводящей керамики Y-Ba-Cu-O. Письма в ЖЭТФ, Приложение к т.46, с.59-62 (1987). [A.V.Varlashkin, A.L.Vasil'ev, A.I.Golovashkin, O.M.Ivanenko, N.A.Kiselev, L.S.Kuz'min, K.K.Likharev, K.V.Mitsen, G.V.Romanchikova, E.S.Soldatov. Microscopic structure and contact properties of high-temperature superconducting ceramic Y-Ba-Cu-0 samples. JETP Letters, v.46-Supplement, pp. S52-55 (1987)].

2. Е.В.Печень, А.В.Варлашкин, А.И.Головашкин, Е.В.Екимов, С.И.Красносвободцев, Б.К.Плешко, Н.П.Шабанова. Высокотемпературные металлооксидные сверхпроводящие пленки на основе редкоземельных элементов и висмута. Труды 1-го Всесоюзного совещания "Физикохимия и технология высокотемпературных сверхпроводящих материалов", (Москва,13-15 сентября 1988), М.: Наука, 1989, с. 350-351.

3. M.M.Bonch-Osmolovsky, A.V.Varlashkin, Y.A.Vinogradov, T.I.Galkina, A.I.Golovashkin, E.V.Ekimov, E.V.Pechen, V.V.Rodin, M.V.Sidorov, N.F.Starodubtsev The Response of YBCO-Based Epitaxial Films To UV-Laser Pulses. Weak Superconductivity, ed. S.Benacka and M.Kredo (Proc. 5th Czechoslovak Symposium On Weak Superconductivity, Smolenice, CzSSR, 1989, May 29 - June 2), N.Y. 1990, pp. 23-25.

4. М.М.Бонч-Осмоловский, А.В.Варлашкин, Е.А.Виноградов, Т.И.Галкина, А.И.Головашкин, Е.В.Екимов, Е.В.Печень, В.В .Родин, Н.Ф.Стародубцев. Наносекундный отклик эпитаксиальных структур на основе YBaCuO при возбуждении импульсом УФ лазера. Физика электронных структур на основе ВТСП (Материалы 1 Всесоюзного семинара "Сверхматрица", Москва, 4-6 мая 1989), М.: МАТИ, 1989, с. 149-150.

5. М.М.Бонч-Осмоловский, А.В.Варлашкин, Е.А.Виноградов, Т.И.Галкина, А.И.Головашкин, Е.В.Екимов, Е.В.Печень, В .В .Родин, Н.Ф.Стародубцев. Отклик эпитаксиальных структур на основе YBCO на облучение импульсом УФ лазера. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т.2(9), с. 49-55 (1989).

6. М.М.Бонч-Осмоловский, А.В.Варлашкин, Е.А.Виноградов, Т.И.Галкина, А.И.Головашкин, Е.В.Екимов, С.Р.Октябрьский, Е.В.Печень, В.В.Родин, М.В.Сидоров, Н. Ф.Стародубцев. Отклик эпитаксиальных структур на основе YBCO при возбуждении импульсом УФ лазера. Препринт ФИАН СССР N2115, 13с. (1989).

7. E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, S.I.Krasnosvobodtsev, B.Brunner, and K.F.Renk. Pulsed-laser deposition of smooth high-Tc superconducting films using a synchronous velocity filter. Appl.Phys.Lett., v.66(17), pp. 2292-2294 (1995).

8. Yu.Gousev, A.D.Semenov, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, R.S.Nebosis, and K.F.Renk. Coupling of teraherz radiation to a high-Tc superconducting hot-electron bolometer mixer. Appl.Phys.Lett., v.69(5), pp. 691-693 (1996).

9. Yu.Gousev, A.D.Semenov, R.S.Nebosis, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, and K.F.Renk. Broad-band coupling of THz radiation to an YBa2Cu307.§ hot-electron bolometer mixer. Supercond.Sci.Technol., v.9(9), pp. 779-787(1996).

10. E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, S.I.Krasnosvobodtsev, and K.F.Renk. Velocity filtration of pulsed-laser evaporents for deposition of smooth high-Tc superconducting films. Czechoslovak Jour, of Physics, v.46, pp. 1509-1510 (1996) (Proc. 21st 1С on Low Temp. Phys., Prague, August 8-14, 1996).

11. B.Herrmann, A.D.Semenov, R.F.Summer, R.S.Nebosis, H.-J.Regl, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin and K.F.Renk. Non-Equilibrium Response of a Superconducting YBCO Thin Film to Sub-Nanosecond Thz Pulses. EUCAS'97, 5Ge-56.

12. Yu.Gousev, A.D.Semenov, I.G.Goghidze, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, G.N.Gol'tsman, E.M.Gershenzon, K.F.Renk. Current dependent noise in a YBa2Cu307.5 hot-electron bolometer. IEEE Trans.Appl.Supercond. v.7, pp. 3556-3559 (1997).

13. U.Spreitzer, S.Hauser, M.Fuchs, G.Calestani, A.Migliori, H.Barowski, T.Schauer, A.Varlashkin, N.Reschauer, T.Mayerhoefer and K.F.Renk. Preparation of Ba-Ca-Cu oxycarbonate superconducting thin films by pulsed laser deposition. Applied Superconductivity 1997, Proceedings of EUCAS'97, the Third European Conference on Applied Superconductivity, Netherlands, 30 June - 3 July 1997, Edited by H.Rogalla and D.H.A.Blank, Institute of Physics Conference Series Number 158, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, pp. 193-196.

Список Публикаций 142

14. T.Schauer, L.Weber, J.Hafner, O.Kus, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, T.Kaiser and K.F.Renk. Preparation of smooth YBa2Cu3Oy and EuBa2Cu3Oy films by two-beam excimer-laser deposition. Super-cond.Sci.Technol., v. 11(3), pp. 270-272 (1998).

15. А.В.Варлашкин, Е.В.Печень. Опыт создания автоматизированного комплекса для измерения температурных зависимостей сопротивления и экранирующей способности сверхпроводников. Препринт ФИРАН№14, 28с. (1999).

16. G.Calestani, A.Migliori, U.Spreitzer, S.Hauser, M.Fuchs, H.Barowski, T.Schauer, W.Assmann, K.-J.Range, A.Varlashkin, O.Waldmann, P.Miiller, and K.F.Renk. Ba-Ca-Cu oxycarbonate thin films, prepared by pulsed laser deposition: structure, growth mechanism and superconducting properties. Physica C, v.312(3-4), p. 225-232 (1999).

17. E.V.Pechen, A.V.Varlashkin and A.I.Golovashkin. On-axis YAG:Nd3+ laser deposition of smooth high-Tc YBa2Cu307.s films. Physica B, v.284-288, p.1025-1026 (2000).

4. Выводы и заключение

В настоящей работе создан новый метод импульсного лазерного осаждения гладких тонких пленок - метод скоростной фильтрации лазерной плазмы. Исследованы пространственно-временные характеристики распространения лазерной плазмы и паразитных частиц. Определено, что в наших условиях при осаждении пленок ВТСП паразитные частицы достигают подложки одновременно с плазмой, со скоростью 2x104 см/с. При этом плазма вначале движется много быстрее, со скоростью 5x105 см/с, а затем ее распространение сильно замедляется, в то время как более крупные паразитные частицы движутся почти равномерно. Определена продолжительность процесса осаждения: 0,5-1 мс. Эти данные позволили определить требования к конфигурации системы скоростной фильтрации и достичь высокой эффективности фильтрации - снижения числа паразитных частиц в 105 раз и более. Тем самым доказана возможность создания высокоэффективных механических фильтров для осаждения гладких пленок.

Получены высококачественные гладкие тонкие пленки YBa2Cu307.5 с Тс = 90-92 К ,jc = ЗхЮ6 А/см2 при Т = 77К на различных подложках: YSZ, А1203, MgO. На подложках MgO были получены особо тонкие пленки YBa2Cu307„s толщиной 20-30 нм с высокими сверхпроводящими свойствами. Получены многослойные структуры YBa2Cu3075\PrBa2Cu30x\Au. Высококачественные гладкие тонкие пленки ВТСП получены и другими методами импульсного лазерного осаждения -двухлучевым распылением, «неосевым» осаждением, а также магнетрон-ным распылением.

На основе гладких тонких пленок YBa2Cu307.s методом фотолитографии были получены структуры сверхпроводящих микроболометров трех типов: в виде меандра, в виде микромостика, встроенного в широкополосную копланарную линию для вывода сигнала, и в виде микромостика со спиральной антенной и копланарной линией. Структуры получены при помощи различных методов травления: в водных растворах, в безводных растворах высокой вязкости и ионного распыления. Наилучшее разрешение фотолитографии достигнуто с применением ионного травления, но при этом обнаружено, что ионы легко повреждают тонкую пленку ВТСП. Было показано, что без повреждения пленки ВТСП полностью удалить слой металла (золота) с поверхности ВТСП при помощи одного лишь ионного распыления невозможно.

Нами был разработан комбинированный метод травления, при котором основная часть золота снималась ионным пучком, а затем оставшийся тонкий слой удалялся травлением в безводном растворе. Такой комбинированный метод позволил подойти к практическому пределу разрешения фотолитографии и получить микромостики ВТСП размером 1-2 мкм без ухудшения сверхпроводящих свойств пленки.

На основе исследования отклика полученных микроболометров в форме меандра на излучение импульсного ультрафиолетового лазера (А=337 нм) было показано, что отклик имеет в основном болометрический характер. Обнаружено, что быстродействие таких микроболометров не хуже нескольких наносекунд.

Для увеличения быстродействия были созданы микроболометры в виде микромостика в копланарной линии. При их облучении ультракороткими импульсами света (100 фс) титан-сапфирового лазера зарегистрирован неравновесный отклик и определена важная характеристика вещества болометра - время электрон-фононного взаимодействия (тер ~ 2 пс), а также время выхода фононов в подложку. Эти времена являются важнейшими характеристиками приемника, ограничивающими его быстродействие. Обнаружено, что наличие эпитаксиального защитного слоя РгВа2СизОх на мостике ВТСП увеличивает время выхода фононов в подложку и тем самым, в целом, несколько снижает быстродействие микроболометра по сравнению с мостиком без защитного слоя. Показано, что это влияние защитного слоя может быть учтено заменой фактической толщины пленки YBa2Cu307.5 на эффективную толщину по формуле deff= dY[l+dpr/(2dy+ dPr)], где dY и dpr - толщины ВТСП и защитного слоя, соответственно. Кроме того, впервые получена оценка для величины удельного теплового сопротивления на границе пленки YBa2Cu307.s и защитного слоя PrBa2Cu3Ox.

Важным результатом данной работы стало интегрирование микроболометра и широкополосной антенны на одной подложке. Это позволило получить связь микроболометра с излучением в субмиллиметровом диапазоне на частоте 2,5 ТГц равную 0,6, что близко к расчетному пределу (0,73).

Экспериментально определены диаграммы направленности антенны с гиперполусферической линзой и интегральной антенны в субмиллиметровом диапазоне. Для интегральной антенны получена очень узкая, около 1 диаграмма направленности. Показано, что изменение расположения гиперполусферической линзы относительно спиральной антенны с микроболометром позволяет получать диаграммы направленности с шириной основного лепестка в интервале от 20° до 1°. Математическое моделирование показало применимость метода геометрической оптики для расчета таких устройств.

Исследование шума микроболометра показало, в зависимости от образца, отсутствие или наличие заметной токовой составляющей. При этом уровень шума в отсутствие тока на разных образцах составлял 90-160К на частоте 1 ГГц. Полученные данные позволили оценить предполагаемую эффективность преобразования Г]~ 5-10"4 и шумовую температуру приемника 3 -105 К на частоте 1,5 ГГц в случае его работы в режиме смесителя. Показано, что для оптимизации режима работы смесителя необходима значительно большая мощность гетеродина, чем используемая в настоящей работе. Оптимизация режимов измерения может привести к повышению эффективности преобразования и, соответственно, снижению шумовой температуры смесителя в 30-100 раз, что сделает такие приемники привлекательной альтернативой широко используемым сейчас диодам с барьером Шоттки.

Таким образом, основной результат данной работы можно сформулировать как создание и исследование широкополосного приемника излучения терагерцового диапазона с высокоэффективной антенной на основе высокотемпературного сверхпроводящего болометра на горячих электронах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Варлашкин, Андрей Валериевич, 2001 год

1. И.Г.Беднорц, К.А.Мюллер. Оксиды перовскитного типа новый подход к высокотемпературной сверхпроводимости. УФН, т.156, с.323 (1988).

2. J.G.Bednorz, K.A.Mtiller. Zs. Phys. Kl. В, Bd.64, S.189 (1986).

3. M.K.Wu, J.R.Ashburn, C.J.Torng, P.H.Hor, R.L.Meng, L.Gao, Z.J.Huang, Y.Q.Wang, and C.W.Chu. Superconductivity at 93K in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-0 compound system at ambient pressure. Phys. Rev. Lett., v.58(9), p.908-910 (1987).

4. P.H.Hor, L.Gao, R.L.Meng, Z.J.Huang, Y.Q.Wang, K.Forster, J.Vassiloius, C.W.Chu, M.K.Wu, J.R.Ashburn and C.J.Torng. High-pressure study of the new Y-Ba-Cu-O superconducting compound system. Phys. Rev. Lett., v.58(9), p.911-912 (1987).

5. О.Г.Вендик, Л.Ковалевич, А.П.Митрофанов, О.В.Пахомов,

6. A.Ю.Попов и Т.Б.Самойлова. Перспективы совершенствования параметров ВТСП-пленок и их применение в микроэлектронике СВЧ. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т.3(10), с.2133-2142 (1990).

7. T.B.Samoilova. Non-linear microwave effects in thin superconducting films. Supercond. Sci. Technol., v.8(5), p.259-278 (1995).

8. D.L.Feucht and J.B.Woodford. Superconductor-transition switching time measurements using a superconductive radio-frequency mixer. J. Appl. Phys., v.32(10), p.1882-1887 (1961).

9. L.R.Testardi. Destruction of superconductivity by laser light. Phys. Rev.

10. B, v.4(7), p.2189-2196 (1971).

11. J.S.Brasunas and B.Lakew. High Tc superconductor bolometer with record performance. Appl. Phys. Lett., v.64(6), p.777-778 (1994).

12. N.E.Booth and D.J.Goldie. Superconducting particle detectors. Supercond. Sci. Technol., v.9(7), p.493-516 (1996).

13. Ф.Я.Надь. Приемники миллиметрового и субмиллиметрового излучения на основе джозефсоновских переходов. ПТЭ, №1, стр.7 (1975).

14. А.Г.Денисов. Основные направления развития радиоэлектроники СВЧ на основе сверхпроводимости. Электронная промышленность, №2, с. 2-7 (1992).

15. М.Тинкхам. Введение в сверхпроводимость. М., "Атомиздат", 1980.

16. К.К.Лихарев. Введение в динамику джозефсоновских переходов. М., "Наука", 1985.

17. М.А.Тарасов, Е.С.Степанцов, З.Г.Иванов, О.Харнак, А.Н.Выставкин. Преобразование субмиллиметровых волн и шумы в высокотемпературных джозефсоновских переходах. Радиотехника и электроника, т.44(11), р. 1320-1324 (1999).

18. B.S.Karasik, M.A.Zorin, I.I.Milostnaya, A.I.Elantev, G.N.Gol'tsman and E.M.Gershenzon. Subnanosecond switching of YBaCuO films between superconducting and normal state induced by current pulse. J. Appl. Phys., v.77(8), p.4064-4070 (1995).

19. А.В.Варлашкин, А.Л.Васильев, А.И.Головашкин, О.М.Иваненко,

20. A.S.Kovalev, S.I.Krasnosvobodtsev, M.Yu.Kuprijanov, A.G.Maresov,

21. A.A.Ozerenko, E.V.Pechen, Y.G.Pirogov, I.S.Pogosova, O.V.Snigirev,

22. I.Yengrus. Properties of the YBCO thin film interferometers fabricated on Zr02 bicrystal substrates. IEEE Trans, on Magn., y.27(2), pp.2442-2245 (1991).

23. А.В.Андреев, Ю.Я.Дивин, В.Н.Губанков, И.М.Котелянский,

24. B.Б.Кравченко, С.Г.Зыбцев, Е.А.Степанцов. Детектирование микроволнового излучения тонкопленочными YBa2Cu307.x микромостиками на бикристаллических поддолжках из NdGa03. Письма в ЖТФ, v.20(13), стр.24-29 (1994)

25. А.Б.Козырев, Т.В.Самойлова и С.Ю.Шаферова. Быстрое токовое S-N переключение пленок YBa2Cu307.x и его применение для амплитудной модуляции СВЧ сигнала. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т.6(4), с.823-837 (1993).

26. I.S.Gergis, J.T.Cheung, T.N.Trinh, E.A.Sovero and P.H.Kobrin. 55 GHz microstrip bandpass filter made from YBa2Cu307x superconductor thin film. Appl. Phys. Lett., v.60(16) p.2026-2028 (1992).

27. F.M.Kamm, A.Plettl and P.Ziemann. Superconducting YBa2Cu307.§ nano-bridges prepared by a self-limiting wet chemical etching process, Super-cond. Sci. TechnoL, v.ll(12), p.1397-1400 (1998).

28. A.D.Semenov, R.S.Nebosis, Yu.P.Gousev, M.A.Heisinger and K.F.Renk. Analysis of the nonequilibrium photoresponce of superconducting films to pulsed radiation by use of a two-temperature model. Phys. Rev. B, v.52,p.581-590 (1995).

29. A.Frenkel. Mechanism of nonequilibrium optical response of high-temperature superconductors. Phys. Rev. B, v.48, p. 9717-9725 (1993).

30. Е.М.Гершензон, Г.Н.Гольцман, И.Г.Гогидзе, Ю.П.Гусев,

31. B.S.Karasik and A.D.Semenov, Sov.Phys.Supercond., v.3, p.1582 (1990).

32. S.K.Dhali and L.Wang. Transient response of a high Tc superconducting thin film. Appl. Phys. Lett., v.61(13) p.1594-1596 (1992).

33. М.И.Каганов, И.М.Лифшиц и Л.В.Танатаров. Релаксация между электронами и решеткой. ЖЭТФ, т.31(2), с.232-237 (1956). M.I.Kaganov, I.M.Lifshitz and L.V.Tanatarov. Sov. Phys. JETP, v.4, p.173 (1957).

34. F.A.Hegmann and J.S.Preston. Identification of nonbolometric photore-sponse in УВа2Си307.§ thin films based on magnetic field dependence. Appl. Phys. Lett., v.62(10)p.l 158-1160 (1993).

35. Э.А.Аксаев, Е.М.Гершензон, Г.Н.Гольцман, О.А.Радченко, А.Д.Семенов и А.В.Сергеев. Механизмы детектирования электромагнитного излучения в пленках YBa2Cu3075. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т.3(8), с.1928-1942 (1990).

36. Е.М.Гершензон, М.Е.Гершензон, Г.Н.Голыдман, Б.С.Карасик, А.Д.Семенов и А.В.Сергеев. Разогрев излучением электронов и время неупругого электрон-фононного рассеяния в соединении YBaCuO. Письма в ЖЭТФ, т.46(6), с.226-228 (1987).

37. A.D.Semenov, I.G.Goghidze, G.N.Gol'tsman, A.V.Sergeev and E.M.Ger-shenzon. Evidence for spectral dependence of nonequilibrium picosecond photoresponse of YBaCuO thin films. Appl. Phys. Lett., v.63(5), p.681-683 (1993).

38. S.B.Kaplan, C.C.Chi, D.N.Langenberg, J.J.Chang, S.Jafarey and D.J.Scalapino. Quasiparticle and phonon lifetimes in superconductors. Phys. Rev. B, v.14, p.4854 (1976).

39. E.M.Gershenzon, M.E.Gershenzon, G.N.Gol'tsman, A.D.Semyonov and

40. A.V.Sergeev. Heating of electrons in superconductor in the resistive state due to electromagnetic radiation. Sol.St.Comm., v.50(3), p.207-212 (1984).

41. M.A.Heusinger. Optisch induzierte Nichtgleichgewichtzustande und ultra-schnelle Relaxationprozesse in dunnen Supraleiterschichten. Diss, zur Erl. Dr. rer. nat., Universitat Regensburg, 1997.

42. A.Skalare, W.R.McGrath, B.Bumble, H.G.LeDuc, P.J.Burke, A.A.Verhei-jen, RJ.Schoelkoph and D.E.Prober. Large bandwidth and low noise in a diffusion-cooled hot electron bolometer mixer. Appl. Phys. Lett., v.68(11), p.1558-1560 (1996).

43. B.S.Karasik, K.S.Il'in, E.V.Pechen, and S.I.Kxasnosvobodtsev. Diffusion cooling mechanism in a hot-electron NbC microbolometer mixer. Appl.Phys.Lett. v.68(16), 1996, pp.2285-2287.

44. P.J.Burke, RJ.Schoelkoph, D.E.Prober, A.Skalare, W.R.McGrath,

45. B.Bumble and H.G.LeDuc. Length scaling of bandwidth and noise in hot-electron superconducting mixers. Appl. Phys. Lett., v.68(23), p.3344-3346 (1996).

46. B.Bumble and H.G.LeDuc. Fabrication of a diffusion cooled superconducting hot electron bolometer for THz mixing applications. Preprint ASC'96, Pittsburgh, Pennsylvania, August 25-30, (1996).

47. Е.М.Гершензон, М.Е.Гершензон, Г.Н.Гольцман, А.М.Люлькин, А.Д.Семенов и А.В.Сергеев. Электрон-фононное взаимодействие в ультратонких пленках Nb. ЖЭТФ, т.97(3), с.901-911 (1990).

48. Э.А.Аксаев, Е.М.Гершензон, Г.Н.Гольцман, А.Д.Семенов и А.В.Сергеев. Взаимодействие электронов с тепловыми фононами при низких температурах в пленках YBa2Cu307s. Письма в ЖЭТФ, т.50(5), с.254-257 (1989).

49. M.Danerud, D.Winkler, M.Lindgren, M.Zorin, V.Trifonov, B.S.Karasik, G.N.Gol'tsman and E.M.Gershenzon. Nonequilibrium and bolometric photoresponse in patterned YBa2Cu307.5 thin films. J. Appl. Phys., v.76(3), p. 1902-1909 (1994).

50. M.Johnson. Nonbolometric photoresponse of YBa2Cu307.§ films. Appl. Phys. Lett., v.59(l 1), p.1371-1373 (1991).

51. J.-P. Maneval, F. Chibane and R. W. Bland. Electron-phonon decoupling in the photoresponse of YBaCuO granular films at low temperature. Appl. Phys. Lett., v.61(3), pp. 339-341 (1992).

52. A.D.Semenov, I.G.Goghidze, G.N.Gol'tsman, A.V.Sergeev, E.E.Aksaev and E.M.Gershenzon. Non-equilibrium quasiparticle response to radiation and bolometric effect in YBaCuO films. IEEE Trans. Appl. Supercond., v.3(l), p.2132-2135 (1993).

53. X.D.Wu, S.R.Foltyn, P.Arendt, J.Townsend, C.Adams, I.H.Campbell, P.Tiwari, Y.Coulter, and D.E.Peterson. High current YBa2Cu307.s thick films on flexible nickel substrates with textured buffer layers. Appl. Phys. Lett., v.65(15), p.1961-1963 (1994).

54. J.M.Phillips. Substrate selection for high-temperature superconducting thin films. J. Appl. Phys., v.79(4), p. 1829-1848 (1996).

55. Г.Ю.Григорьев. Технология получения и некоторые свойства ВТСП-пленок. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т.3(8), с.1761-1794 (1990).

56. E.V.Pechen, S.I.Krasnosvobodtsev, G.Kessler, A.Richter, M.Panzner, O.Grossman and A.Teresiak. Two-beam laser deposition process for YiBa2Cu307-x films on silicon. Phys. Status Solidi A, v.131, p. 179 (1992).

57. S.B.Ogale, R.D.Vispute and R.R.Rao. Pulsed excimer laser deposition YiBa2Cu307x superconductor films on silicon with laser deposited Y-Zr02 buffer layer. Appl. Phys. Lett., v.57(17), p.1805-1807 (1990).

58. A.I.Golovashkin, E.V.Ekimov, S.I.Krasnosvobodtsev, V.P.Martovitsky and E.V.Pechen. High Tc superconducting films grown by magnetron and laser-beam technique. Physica C, v.162-164, p.715-716 (1989).

59. S.Gaponov, J.Gavrilov, M.Jelinek, E.Kluenkov and L.Mazo. YBaCuO and Zr02 laser deposition on sapphire using two crossed laser beams. Super-cond. Sci. Technol., v.5(ll), p.645-647 (1992).

60. A.T.Findikoglu, C.Doughty, S.M.Anlage, Qi Li, X.X.Xi and T.Venkatesan. dc electric field effect on the microwave properties of YBa2Cu307/SrTi03 layered structures. J. Appl. Phys, v.76(5), p.2937-2950 (1994).

61. S.J.Pennycook, M.F.Chisholm, D.E.Jesson, R.Feenstra, S.Zhu, X.Y.Zheng and D.J.Loundes. Growth and relaxation mechanisms of YBa2Cu307.x films. Physica C, v.202, p.1-11 (1992).

62. В.Д.Вернер, Ю.Е.Григорашвили и А.А.Фомин. Элементный базис электронных приборов на высокотемпературных сверхпроводниках. Электронная промышленность, №2, с.7-11 (1992).

63. I.Bozovic, J.N.Eckstein, G.F.Virshup. Atomic layer-by-layer epitaxy of cuprate superconductors. J. Vac. Sci. Technol. B, v. 12(2), p. 1170-1173 (1994)

64. H.Kinder, P.Berberich, B.Utz and W.Prusseit. Double sided YBCO films on 4" substrates by thermal reactive evaporation. IEEE Trans. Appl. Su-percond., v.5(2), p.1575-1580 (1995).

65. L.H.Greene, B.G.Bagley, W.L.Feldmann, J.B.Barner, F.Shokoohi, P.Mice-li, B.J.Wilkens, A.Fathy, D.Kalokitis and V.Pendrick. Off-axis sputter deposition of YBa2Cu307 thin films for microwave application. Appl. Phys. Lett., v.59(13), p. 1629-1631 (1991).

66. Ю.Е.Григорашвили, И.J1.Сотников, В.М.Фартушная и А.А.Фомин. Получение высокоориентированных пленок Y!Ba2Cu307x на монокристаллических подложках. Электронная промышленность, №2, с. 14-16(1992).

67. S.M.Morley, A.P.Jenkins, L.Y.Su, M.J.Adams, D.Dew-Hughes and C.R.M.Grovenor. Synthesis and microwave characterisation of DC sputtered Tl-Ba-Ca-Cu-O thin films. IEEE Trans. Appl. Supercond., v.3(l), p.1753-1756 (1993).

68. T.I.Selinder, G.Larssen, U.Helmerssen, P.Olsson, J.-E.Sundgren and S.Rudner. Target presputtering effects on stoichiometry and deposition rate of Y-Ba-Cu-0 thin films grown by dc magnetron sputtering. Appl. Phys. Lett., v.52(22), p.1907-1909 (1988).

69. D.W.Face, C.Wilker, Zh.-Y.Shen, P.Pang and R.J.Small. Large area YBa2Cu307 films for high power microwave applications. IEEE Trans. Appl. Supercond., v.5(2), p.1581-1586 (1995).

70. H.M.Smith and A.F.Turner. Vacuum deposited thin films using a ruby laser. Appl. Opt., v.4, p.147 (1965).

71. А.И.Головашкин, С.И.Красносвободцев, Е.В.Печень и В.В.Родин. Свойства пленок и покрытий на основе лантановой и иттриевой керамик. Краткие сообщения по физике, №9, р.39 (1987).

72. X.D.Wu, A.Inam, T.Venkatesan, C.C.Chang, E.W.Chase, P.Barboux, J.M.Tarascon and B.Wilkens. Low-temperature preparation of high Tc superconducting thin films. Appl. Phys. Lett., v.52(9), p.754-756 (1988).

73. A.I.Golovashkin, E.V.Ekimov, S.I.Krasnosvobodtsev and E.V.Pechen. Single-crystal Y(Eu,Ho)Ba2Cu307 films. Physica C, v.153-155, p. 1455-1456(1988).

74. J.T.Chaung and H.Sankur, Growth of thin films by laser-induced evaporation. CRC Crit. Rev. Solid State Mater. Sci., v.15, p.63-109 (1988).

75. D.Bauerle. Pulsed-laser deposition and characterisation of high-temperature superconductors. Supercond. Sci. Technol.,v.ll(10), p.968-972 (1998).

76. С.М.Денисов, M.JI.Мучник, И.В.Рябинин и Е.Я.Черняк. Установка для получения ВТСП тонких пленок лазерным распылением. Электронная промышленность, №2, с. 24-26 (1992).

77. D.B.Geohegan, A.A.Puretzky and D.J.Rader. Gas-phase nanoparticle formation and transport during pulsed laser deposition of YiBa2Cu307.5. Appl. Phys. Lett., v.74(25) p.3788-3790 (1999).

78. T.Schauer, L.Weber, J.Hafner, O.Kus, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, T.Kaiser and K.F.Renk. Preparation of smooth YBa2Cu3Oy and EuBa2Cu3Oy films by two-beam excimer-laser deposition. Supercond. Sci. Technol., v.ll(3), p.270-272 (1998).

79. B.Holzapfel, B.Roas, L.Schultz, P.Bauer and G.Saemann-Ischenko. Off-axis laser deposition of YBa2Cu307.s thin films. Appl. Phys. Lett., v.61(26), p.3178 (1992).

80. N.Reschauer, U.Spreitzer, W.Brozio, A.Piehler, K.F.Renk, R.Berger and G.Saemann-Ischenko. In situ preparation of epitaxial TlBa2Ca2Cu309 high-Tc thin films. Appl. Phys. Lett., v.68(7), p.1000-2 (1996).

81. W.P.Barr. The production of low scattering dielectric mirrors using rotating vane particle filtration. J. Phys. E, v.2, p.2 (1969).

82. D.Lubben, S.A.Barnett, K.Suzuki, S.Gorbatkin and J.E.Greene. Laser-induced plasmas for primary ion deposition of epitaxial Ge and Si films. J. Vac. Sci. Technol., v.3(4), p.968-973 (1985).

83. E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, S.I.Krasnosvobodtsev, B. Brunner and K.F.Renk. Pulsed-laser deposition of smooth high-Tc superconducting films using a synchronous velocity filter. Appl. Phys. Lett., v.66(17), p.2292-94 (1995).

84. E.V.Pechen, A.V.Varlashkin and A.I.Golovashkin. On-axis YAG:Nd3+ laser deposition of smooth high-Tc YBa2Cu307.§ films. Physica B, v.284-288, p. 1025-1026 (2000).

85. H.P.Geserich, G.Scheiber, J.Geerk, H.C.Li, G.Linker, W.Assmus and W.Weber. Optical spectra of superconducting YBa2Cu3075 films: Evidence for Cu4^ d-d transitions. Europhys.Lett., v.6, p.277-282 (1988).

86. Г.Н.Жижин, М.А.Москалева, Е.В.Шомина и В.АЛковлев. Краевые эффекты при распространении поверхностных электромагнитных волн ИК диапазона вдоль поверхности металла. Письма в ЖЭТФ, т.29(9), с.533-536 (1979).

87. E.N.Grossman. The coupling of submillimeter corner-cube antennas to gaussian beams. Infrared Phys., v.29(5), p.875-885 (1989).

88. P.J.Clarricoats and A.D.Olver. Corrugated Horns for Microwave Antennas. IEE Electromagnetic Waves Series 18, London: IEE, 1984.

89. G.M.Rebeiz. Millimeter wave and terahertz integrated circuit antennas. Proc. IEEE, v.80(l 1), p.1748-1770 (1992).

90. D.B.Rutledge, D.P.Neikirk and D.P.Kasilingam. Integrated circuit antennas. Infrared and millimeter waves, v.10, p. 1-90 (1983).

91. Yu.P.Gousev, G.N.Gol'tsman, B.S.Karasik, E.M.Gershenzon, A.D.Seme-nov, H.S.Barowski, R.S.Nebosis and K.F.Renk. Quasioptical superconducting hot electron bolometer for submillimeter waves. Int. J. Infrared Millimeter Waves, v.17(2), p.317-331 (1996).

92. D.F.Filipovic, W.Y.Ali-Ahmad and G.M.Rebeiz. Millimeter-wave double-dipole antennas for high-gain integrated reflector illumination. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., v.40, p.962-967 (1992).

93. D.B.Rutledge and M.S.Muha. Imaging Antenna Arrays. IEEE Trans. Antennas Propag., v.30, p.535-540 (1982).

94. M.J.Wengler, D.P.Woody, R.E.Miller and T.G.Filipovic. A low noise receiver for millimeter and submillimeter wavelengths. Int. J. Infrared Millimeter Waves, v.6, p.697-706 (1985).

95. J.Zmuidzinas, N.G.Ugras, D.Miller, M.C.Gaidis, H.G.LeDuc and J.A.Stern. Low-noise slot antenna SIS mixers. IEEE Trans. Appl. Super-cond., v.5(2), p.3053-3056 (1995).

96. T.H.Buttgenbach. An improved solution for integrated array optics in quasi-optical mm and submm receivers: the hybrid antenna. IEEE Trans. Microwave Theory Tehcnol., v.41(10), p.1750-1761 (1993).

97. D.F.Filipovic, S.S.Gearhart and G.M.Rebeiz. Double-slot antennas on extended hemispherical and elliptic silicon dielectric lenses. IEEE Trans. Microwave Theory Tehcnol., v.41(10), p.1738-1749 (1993).

98. М.Р.Предтеченский и А.П.Майоров. Разлет лазерной плазмы в кислороде в условиях напыления ВТСП пленок. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, т.6(5), с. 1018-1032 (1993).

99. П.Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники. М., "Мир", 1986, в 2-х т.

100. H.S.Kim and H.S.Kwok. Correlation between target-substrate distance and oxygen pressure in pulsed laser deposition of YBa2Cu307. Appl. Phys. Lett., v.61(18) p.2234-2235 (1992).

101. M.Strikovski and J.H.Miller. Pulsed laser deposition of oxides Why the optimum rate is about lA per pulse. Appl. Phys. Lett., v.73(12)p.1733-1735 (1998).

102. А.В.Варлашкин, Е.В.Печень. Опыт создания автоматизированного комплекса для измерения температурных зависимостей сопротивления и экранирующей способности сверхпроводников. Препринт ФИРАН №14, 28 с. (1999).

103. А.Н.Пилянкевич. Практика электронной микроскопии. Методы препарирования. Москва-Киев, Машгиз, 1961, 176 с.

104. Yu.P.Gousev, A.D.Semenov, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, R.S.Nebosis, and K.F.Renk. Coupling of teraherz radiation to a high-Tc superconducting hot-electron bolometer mixer. Appl. Phys. Lett., v.69(5), p.691-93 (1996).

105. Yu.P.Gousev, A.D.Semenov, R.S.Nebosis, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, and K.F.Renk. Broad-band coupling of THz radiation to an YBa2Cu307.s hot-electron bolometer mixer. Supercond. Sci. Technol., v.9(9), p.779-87 (1996).

106. Yu.Gousev, A.D.Semenov, I.G.Goghidze, E.V.Pechen, A.V.Varlashkin, G.N.Gol'tsman, E.M.Gershenzon and K.F.Renk. Current dependent noise in a YBaCuO hot-electron bolometer. IEEE Trans. Appl. Supercond., v.7, p.3556-3559 (1996).

107. J.D.Dyson. The equiangular spiral antenna. IEEE Trans. Antennas Propa-gat. v.AP-7(2), p.181-187 (1959).

108. S.A.Zhgoon, V.G.Yakunin, V.A.Ananchenko, J.Joffrin, J.-Y.Prieur. Processing of HTSc antenna microbolometers. Proc. SPIE, v.2159, p. 180-185 (1994)

109. Y.Yoshizako, M.Tonochi and T.Kobayashi. Chemical etching of high-Tc superconducting Y-Ba-Cu-O films in phosphoric acid solution. Jap. J. Appl. Phys., v.26, p.L1533-L1534 (1987).

110. М.В.Забродская и В.К.Никифоров. Особенности литографических процессов изготовления криоинтегральных структур на основе ВТСП материалов. Электронная промышленность, №2, с. 17-21 (1992).

111. M.Tonouchi, Y.Sakaguchi and T.Kobayashi. Chemical etching of high-Tc superconducting films in Feliox-115 solution. Jap. J. Appl. Phys., v.27(l), p.L98-L100 (1988).

112. C.I.H.Ashby, J.Martens, T.A.Plut, D.S.Ginley and J.M.Phillips. Improved aqueous etchant for high Tc superconductor material. Appl. Phys. Lett., v.60(17) p.2147-2149 (1992).

113. R.Vasguez, B.Hunt and M.Foote. Nonaqueous chemical etch for YBa2Cu307-x. Appl. Phys. Lett., v.53(26), p.2692-2694 (1988).

114. С.А.Жгун. Неопубликованная переписка с автором.

115. W.Eidelloth, R.L.Sandstrom. Wet etching of gold films compatible with high Tc superconducting films. Appl. Phys. Lett., v.59(13), p.1632-1634 (1991).

116. J.W.C. deVries, B.Dam, M.G.J.Heijman, G.M.Stollman, M.A.M.Gijs, C.W.Hagen and R.P.Griessen. Preparation, patterning and properties of thin YBa2Cu307-y films. Appl. Phys. Lett., v.52(22) p. 1904-1906 (1988).

117. S.Matsui, N.Takado, M.Tsuge and K.Asakawa. Reactive ion-beam etching of YBaCuO superconductors. Appl. Phys. Lett., v.52(l), p.69-71 (1988).

118. J.Mannhart, M.Scheuermann, C.C.Tsuei, M.M.Oprysko, C.C.Chi, C.P.Umbach, R.H.Koch and C.Miller. Micropatterning of high-Tc films with excimer laser. Appl. Phys. Lett., v.52(15), p. 1271-1273 (1988).

119. T.Hatano, A.Fujimaki, Y.Takai and H.Hayakawa. Unique method of patterning superconducting thin films by selective growth of Y-Ba-Cu-O. Jap. J. Appl. Phys., v.29, p.1076-1079 (1990).

120. S.Honstu, N.Mukai, J.Ishii, T.Kawai and S.Kawai. YBa2Cu307.y micro-bridges on Y203/yttria-stabilized zirconia/Si02/Si(100). Appl. Phys. Lett., v.61(22) p.2709-2711 (1992).

121. J.Mantese, A.Catalan, A.Hamdi and A.Micheli. Use of electron beam lithography to selectively decompose metalorganic into patterned thin-film superconductors. Appl. Phys. Lett., v.53(6), p.526-528 (1988).

122. A.A.Blablin, A.V.Kandidov, A.S.Kovalev, V.V.Korneev and B.V.Selez-nev. Novel techniques for fabrication of YiBa2Cu307.x thin films structures. Supercond. Sci. Technol., v.5(l 1), p.621-623 (1992).

123. MJ.Burns, A.W.Kleinsasser, K.A.Delin, R.P.Vasquez, B.S.Karasik, W.R.McGrath and M.C.Gaidis. Fabrication of high-Tc hot-electron bolo-metric mixers for terahertz applications. Preprint ASC'96, Pittsburgh, Pennsylvania, August 25-30, (1996).

124. W.K.Chu, Y.P.Li, J.R.Liu, J.Z.Wu, S.C.Tidrow, N.Toyoda, J.Matsuo, and I.Yamada. Smoothing of YBa2Cu307.5 films by ion cluster beam bombardment. Appl. Phys. Lett., v.72(2) pp. 246-248 (1998).

125. Антенные устройства. Под ред. М.И.Конторовича. Л., 1956.

126. H.Ekstrom, B.S.Karasik, E.Kollberg and K.S.Yngvesson. Conversion gain and noise of niobium superconducting hot-electron-mixers. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., v.43(4), p.938-947 (1995).

127. H.Ekstrom and B.Karasik. Electron temperature fluctuation noise in hot-electron superconducting mixers. Appl. Phys. Lett., v.66(23), p.3212-3214 (1995).

128. A.V.Sergeev, A.D.Semenov, P.Kouminov, V.A.Trifonov, I.G.Goghidze,

129. B.S.Karasik, G.N.Goltsman and E.M.Gershenzon. Transparency of a YBa2Cu307-film/substrate interface for thermal phonons measured by means of voltage response to radiation. Phys. Rev. B, v.49(13), p.9091-9096(1994).

130. F.M.Araujo-Moreira, P.N.Lisboa-Filho, A.J.C.Lanfredi, W.A.Ortiz, S.M.Zanetti, E.R.Leite, A.W.Mombry, L.Ghivelder, Y.G.Zhao, V.Yenkatesan. The search for superconductivity in PrBa2Cu307.§. Physica

131. C, v.341-348, p.413-416 (2000)

132. Справочник по радиолокации в 4-х томах. M., «Советское радио», 1977 г. ,т.2, стр. 64.

133. D. Е. Prober. Superconducting terahertz mixer using a transition-edge microbolometer. Appl. Phys. Lett. v.62(17), p.2119-2121 (1993)