Распределенные генераторы терагерцового и субмм диапазонов на основе метаматериала из 2D-массива мультибарьерных гетероструктур GaAs/AlGaAs

Наличие множества терагерцовых детекторов и смесителей разных типов не приводит к появлению и широкому распространению устройств данного диапазона для массового применения. Причина заключается в отсутствии недорогого терегерцового генератора, работающего при комнатной температуре. Наиболее перспективными кандидатами для данных целей являются неравновесные электронные эффекты в мультибарьерных гетероструктурах GaAs/AlGaAs. Измерения по постоянному току продемонстрировали наличие у таких структур отрицательного дифференциального сопротивления. В данном проекте мы планируем интегрировать мультибарьерные гетероструктуры в двумерный массив антенн, которые образуют частотно селективную поверхность, чей эффективный СВЧ-импеданс можно легко регулировать и оптимизировать для конкретных условий эксперимента. Расположение гетероструктур в виде распределенной двумерной решетки значительно увеличивает эффективность рассеяния тепла и, следовательно, максимальную излучаемую мощность, а также позволяет расположить весь массив на поверхности кремниевой квазиоптической линзы. При помощи интегрированной линзы можно также измерить коэффициент пропускания массива гетероструктур в терагерцовом диапазоне, что позволит узнать о возможной синхронизации собственного излучения со слабым внешним сигналом. В рамках данного проекта мы планируем разработать, изготовить и экспериментально измерить излучение и коэффициент пропускания двумерного массива мультибарьерных гетероструктур GaAs/AlGaAs на частотах до 350 ГГц..