Исследование

Электрическая стабильность карбида кремния с естественной сверхрешеткой в связи с проблемой генерации терагерцового излучения


Тип исследования
Фундаментальное
Грантодающая организация
РФФИ, Республика Мордовия
Номер проекта (по данным грантодающей организации)
18-42-130007 р_а
Срок реализации
2018 - 2020
Финансирование по годам
2018 1 400 000,00 ₽
Всего 1 400 000,00 ₽

Исполнители:


Проект направлен на теоретическое исследование проблемы электрической стабильности карбида кремния политипа 6H-SiC с естественной сверхрешеткой в связи с проблемой генерации ТГц излучения карбидом кремния на основе эффекта блоховских осцилляций электронов.


Итоговый отчет (аннотация)

В рамках первого этапа выполнения проекта было проведено теоретическое исследование электрической стабильности карбида кремния политипа 6H-SiC с естественной сверхрешеткой в связи с проблемой генерации ТГц излучения карбидом кремния. Исследована роль катодного контакта в стабилизации системы. Изучены как омические, так и неомические контакты разного рода с различной степенью неомичности. Получены критерии стабильности с учетом свойств контактов. Показано, что сильная неомичность контактов улучшает стабильность системы, поэтому контакты такого рода предпочтительней использовать для создания генератора ТГц излучения. Полученные нами теоретические результаты позволяют объяснить наблюдаемую генерацию ТГЦ излучения естественной сверхрешеткой карбида кремния.

Промежуточный отчет по состоянию на 1 июля 2019 года

Исследована роль катодного контакта в стабилизации системы. Изучены неомические контакты разного рода с различной степенью неомичности. Получены критерии стабильности с учетом свойств контактов. Показано, что сильная неомичность контактов улучшает стабильность системы, поэтому при сожданый генератора излучения предпочтительно создавать контакты с сильной неомичностью. По результатам исследований первого и второго этапа подготовлена и послана в печать статья в журнал Physical Review Applied (Q1)

Промежуточный отчет по состоянию на 1 апреля 2019 года

Сформулирован критерий стабильности сверхрешетки с омическими контактами  на основе анализа высокочастотного импеданса системы. Полученный критерий определяет переход от режима генерации СВЧ излучения в Ганновском режиме двигающихся доменов к бездоменному режиму в условиях отрицательной дифференциальной проводимости. Для анализа критерия было использовано два метода: непосредственный анализ нулей импеданса и графический критерии Найквиста, позволяющий провести анализ без вычисления нулей импеданса. В первом случае была получена формула, являющаяся аналогом так называемого критерия Кремера, известного в теории диодов Ганна. В нашем случае подобный критерий позволяет предсказать при каких параметрах системы можно добиться генерации ТГц излучения сверхрешеткой, что очень важно для создания соответствующего ТГц генератора. Было проведено сравнение полученных реультатов с экспериментальными результатами группы В.И. Санкина (ФТИ им. Иоффе). Полученные нами теоретические результаты позволяют объяснить наблуюдаемую ими генерацию ТГЦ излучения естественной сверхрешеткой карбида кремния.