ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ОТКЛИК И ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ПО ЧАСТОТЕ ТЕРАГЕРЦЕВОГО УЗКОПОЛОСНОГО УСИЛЕНИЯ В РЕЗОНАНСНО-ТУННЕЛЬНЫХ НАНОСТРУКТУРАХ
Капаев В.В., Копаев Ю.В., Савинов С.А., Мурзин В.Н.

Поступила в редакцию: 6 Июля 2012

DOI: 10.7868/S0044451013030152

DJVU (311.9K)

PDF (763.1K)

На основе численного решения нестационарного уравнения Шредингера с открытыми граничными условиями исследованы закономерности высокочастотного отклика одно- и двухъямных резонансно-туннельных структур в постоянном электрическом поле. Детально исследованы зависимости реальной части высокочастотной проводимости от частоты (высокочастотного отклика) в структурах на основе In_0.53 Ga_0.47 As/AlAs/InP при различных значениях постоянного напряжения V_dc в области отрицательного дифференциального сопротивления. Показано, что перспективными для создания генераторов терагерцевого диапазона являются двухъямные трехбарьерные структуры. Наличие двух близких по энергии резонансных состояний в таких структурах приводит к резонансному по частоте отклику, частота которого определяется энергетическим расстоянием между этими уровнями и может управляться путем изменения параметров структуры. Показана принципиальная возможность реализации в таких структурах узкополосного усиления, перестройки частоты усиления и плавного управления частотой усиления (генерации) в широком диапазоне терагерцевых частот посредством варьирования прикладываемого к структуре постоянного электрического напряжения. Начиная с некоторой ширины центрального разделительного барьера в двухъямных структурах, наблюдается явление коллапса резонансов, при котором система ведет себя как одноямная. Это явление накладывает ограничение снизу на частоту генерации в трехбарьерных резонансно-туннельных структурах.