Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДИОДОМ С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ

Работа №186949

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

физика

Объем работы44
Год сдачи2021
Стоимость4225 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
16
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
Литературный обзор 5
1.1 Терагерцовый диапазон 5
1.2 Детекторы терагерцового излучения 6
1.3 Перспективность детектора на основе барьера Шоттки 12
2 Теоретическая часть 17
2.1 Контакт металл-полупроводник 17
2.1.1 Контакт металл - полупроводник п-типа 17
2.1.2 Контакт металл - полупроводник p-типа 19
2.2 Диод с барьером Шоттки 20
2.3 Вольтамперная характеристика 21
2.4 Детектор на диоде с барьером Шоттки 22
3 Практическая часть 24
3.1 Теоретический расчет 24
3.2 Экспериментальная часть 24
3.2.1 Исследуемый образец 25
3.2.2 Статические характеристики диода Шоттки 26
3.2.3 Частотные характеристики диода Шоттки 29
3.2.4 Результаты измерений 32
3.2.5 Анализ результатов измерений 35
3.2.6 Апробация 37
Заключение 38
Список используемой литературы 39

Настало время ультраускоренного развития техники. В функциональной электронике активно используются полупроводниковые структуры в качестве элементов и преобразователей силовой импульсной электроники, фотоприёмников, матричных приёмников изображения в рентгеновских и гамма-лучах. В сверхвысокочастотном диапазоне широко используются полупроводниковые детекторы. Диодные детекторы могут работать при температуре окружающей среды или криогенной температуре и иметь очень быстрое время отклика по сравнению с другими детекторами комнатной температуры, такими как ячейки Голея, пироэлектрические детекторы или болометры. Одним из таких детекторов является диод с барьером Шоттки, ведь он перспективен ввиду развития стандартов связи нового поколения, бесконтактных систем безопасности, а также медицинских технологий и приборов для исследования окружающей среды, природных и искусственных материалов.
В настоящий момент существует потребность ТГц лаборатории ТГУ РФФ в быстродействующем и малогабаритном ТГц детекторе для уменьшения времени для более быстрого сканирования объектов.
В связи с этим, перед данной работой поставлена цель: исследование характеристик ДБШ для оценки применимости в качестве детектора ТГц излучения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: а) проведение литературного обзора по данной тематике
б) выбор исследуемого диода Шоттки
в) Измерение статических ВАХ и частотных характеристик выбранного диода в ТГц области
г) экспериментальное исследование влияния ТГц излучения на ВАХ ДБШ
д) анализ полученных результатов и написание итогового отчета


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе выполнения работы получены следующие результаты:
а) проведен аналитический обзор литературных источников по тематике терагерцовых детекторов;
б) выбран исследуемый диод Шоттки;
в) измерены статические ВАХ и частотные характеристики выбранного диода в ТГц области;
г) экспериментально исследовано влияние ТГц излучения на ВАХ ДБШ;
д) проведен анализ полученных результатов, сделаны выводы по использованию данного диода для дальнейшего исследования и использования его в качестве детектора ТГц излучения.
Выражается благодарность ЦКП «Центр радиоизмерений ТГУ» и АО «НИИПП» за предоставленное измерительное оборудование и диоды с барьером Шоттки.



1 Scopus - международная база данных [Электронный ресурс]. URL: https://www.scopus.com (дата обращения 10.01.21)
2 Гибин И.С. Приемники излучения терагерцового диапазона (обзор) / И.С. Гибин, П.Е. Котляр // Успехи прикладной физики - 2018. - Т. 6. № 2. - С.117-129.
3 Величко Д. В. Полупроводниковые приборы и устройства: учеб. Пособие / Д. В. Величко, В. Г. Рубанов // Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова, - 2006, - 184 с.
4 Зи, С. Физика полупроводниковых приборов / С. Зи // М.: Мир. - 1984. - Т.1. - 456 с.
5 Kaya S. THz Detectors / S. Kaya, M. Karabiyik, N. Pala // Photodetectors Mater. Devices Appl. - 2016. - P. 373 - 414.
6 Киреев, П.С. Физика полупроводников / П.С. Киреев // М.: Высш. шк. - 1975. - 584 с.
7 Стриха, В.И. Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки (физика, технология применение) / В.И. Стриха, Е.В. Бузанева, И.А. Радзиевский // Москва: Сов. Радио. - 1974. - 248 с.
8 Родерик, Э.Х. Контакты металл-полупроводник / Э.Х. Родерик // М.: Радио и связь. - 1982. - 209 с.
9 Badin A. V. System of automated measurement of electromagnetic response of anisotropic materials in quasi-optical beams / A. V. Badin, A. I. Berdyugin, V.U. Vigovsky et al., // 18th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM), Erlagol. - 2017. - P. 301-304.
10 Matyukhin S. I. The effect of radiation on current-voltage characteristics high-power semiconductor diodes and thyristors / S. I. Matyukhin, V. O. Turin, A. V. Stavtsev // XII Int. scientific and practical Internet Conf. - 2014. - P. 145-148.
11 Lei Liu A Broadband Quasi-Optical Terahertz Detector Utilizing a Zero Bias Schottky Diode / Lei Liu, Jeffrey L. Hesler, Haiyong Xu, Arthur W. Lichtenberger, and Robert M. WeikleII // IEEE microwave and wireless components letters. - 2010. - V. 20, № 9. - P. 504-506.
12 УДК 621.311.25 СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ И ДИОДЫ ШОТТКИ Алехин В. А. (2013), 18-22.
13 Klappenberger F., Ignatov A.A., Winnerl S., et al. Broadband semi¬conductor superlattice detector for THz radiation // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. № 12. P.1673-1675.
14 Ignatov A.A., Klappenberger F., Schomburg E. and Renk K.F. Detec¬tion of THz radiation with Semiconductor Superlattices at Polar-Optic Phonon Frequencies // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. № 3. P.1281-1286.
15 Kawaguchi Y., Hirakawa K., Saeki M., et al. Performance of High- Sensitivity Quantum Hall Far Infrared Photodetectors // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. № 1. Р. 136-139.
16 Phillips J., Kamath K., Bhattacharya P. Far-Infrared Photoconductivi¬ty in Self-organized InAs Quantum Dots // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. № 16.P. 2020-2022
17 Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // ФТП. 1998. Т. 32. № 1. С. 3-18.
18 http://fcrao.astro.umass.edu/instrumentation/sequoia/seq.html
19 Kouwenhoven L.P., Jauhar S., Orenstein J., McEuen P.L. Observation of photon-assisted tunneling through a quantum dot // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 73. P. 3443-3446.
20 Kawano Y., Fuse T., Toyokawa S. et al. Terahertz photon-assisted tunneling in carbon nanotube quantum dots // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 034307.
21 Shur M.S., Lu J.-Q. Terahertz sources and detectors using two¬dimensional electronic fluid in high electron-mobility transistors // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 2000. V. 48. P. 750-756.
22 Ryzhii V., Khmyrova I., Shur M. Resonant detection and frequency multiplication of terahertz radiation utilizing plasma waves in resonant-tunneling transistors // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. P. 750-756.
23 Зи. С. Физика полупроводниковых приборов (М.,1984) т. 1. С. 310
24 Иванов, П. А., Грехов, И. В., Коньков, О. И., Потапов, А. С., Самсонова, Т. П., Семенов, Т. В., & Российской, А. Ф. И. (2011). Вольт-амперные характеристики высоковольтных 4 H -SiC-диодов с барьером Шоттки высо¬той 1 . 1 эВ,1427-1430.
25 Малеев, Н. А., Волков, В. В., Егоров, А. Ю., Жуков, А. Е., Ковш, А. Р., Кокорев, М. Ф., ... Российской, А. Ф. И. (1999). Исследование планарно-легированных структур на основе арсенида галлия для сверхвысокочастотных диодов с объемным потенциальным барьером, 3-7.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ