基于超薄NbN薄膜的HEB混频器的设计与制备的开题报告

基于超薄NbN薄膜的HEB混频器的设计与制备的开题报告1.研究背景高电子移动率晶体管（HEMT）是一种常用的微波器件，但其存在着一些限制，如热噪声等。近年来，超导混合器作为微波技术领域的一种新兴器件，受到了广泛关注。基于超薄NbN薄膜的HEB混频器具有高灵敏度、低本底噪声、高转换增益等优点，被广泛应用于微波领域。2.研究目的本研究旨在设计、制备基于超薄NbN薄膜的HEB混频器，并对其性能进行分析，以期探究其在微波应用中的实际效应。3.研究内容（1）HEB混频器的基本结构和工作原理的研究。（2）HEB混频器的设计：在考虑NbN薄膜的材料特性和HEB混频器的性能要求的基础上，结合实验需求，完成HEB混频器的设计。（3）NbN薄膜的制备：采用DC磁控溅射法或分子束外延法制备NbN薄膜。（4）HEB混频器的制备：采用光刻、蒸发和微影等制备工艺，制备基于超薄NbN薄膜的HEB混频器。（5）HEB混频器的性能测试：使用实验仪器对制备的HEB混频器进行性能测试，评估其转换增益、灵敏度、调制带宽等性能指标。4.研究意义（1）研究基于超薄NbN薄膜的HEB混频器的制备和性能，有助于推动超导微波器件的研究和应用。（2）该研究可以为微波领域相关技术的发展提供新思路和新方法。（3）基于超薄NbN薄膜的HEB混频器具有应用前景广阔的潜力，可以应用于微波通信、雷达和天文学等领域。5.研究方法（1）文献资料调研：对HEB混频器的基本结构和工作原理、NbN薄膜材料特性等进行文献调研。（2）HEB混频器的设计与制备：根据文献调研结果，结合实验需求，完成HEB混频器的设计与制备。（3）性能测试：使用实验仪器对制备的HEB混频器进行性能测试，包括转换增益、灵敏度、调制带宽等性能指标的测试。6.预期结果（1）成功设计、制备基于超薄NbN薄膜的HEB混频器。（2）对HEB混频器的性能进行分析，评估其转换增益、灵敏度、调制带宽等性能指标。（3）探究HEB混频器在微波应用中的实际效应。7.参考文献[1]UlrichDielectricandMetalMeasurementsatMicrowaveFrequencies.IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques,1962,10(4):423-427.[2]ChauhanPK,KumarP,SinghSP.NbN-basedsuperconductingtunneljunctionheterodynereceiverforTHzapplications.JournalofSuperconductivityandNovelMagnetism,2016,29(7):1611-1616.[3]MatherJC,ZhangX,KogutAJ,etal.ThecosmicmicrowavebackgroundspectrometerfortheCOBEmission.AppliedOptics,1990,29(1):16-30.[4]Rodriguez-MoralesS,CallejaM,ScalariG,etal.NbN-basedphotonicterahertzheterodynemixer.AppliedPhysicsLetters,2008,92(5):051105.[5]CunnaneD,ReillyR,LubashevskyY,etal.NbNhot-electronbolometerheterodynereceiverforthe2-mmatmospheric