Nano-mélangeurs bolométriques supraconducteurs à électrons chauds en Y-Ba-Cu-O pour récepteur térahertz en mode passif

Résumé : Nous étudions un mélangeur d'ondes térahertz (THz) réalisé avec le supraconducteur à haute température critique YBaCuO en couches ultraminces (10 à 50 nm). Le travail vise à concevoir un démonstrateur portable pour la détection hétérodyne térahertz passive, avec une cryogénie simplifiée à 60-80 kelvin (projet ANR MASTHER).Le principe de détection est le bolomètre à électrons chauds (HEB) jusqu'à présent développé avec des supraconducteurs à basse température critique. L'effet HEB est mis en ¿uvre dans une constriction en YBaCuO (quelques centaines de nm de dimensions latérales). Cette structure conduit à un détecteur THz sensible et rapide (bande passante instantanée de 100 GHz). Le rayonnement THz est couplé à la constriction par une antenne planaire large bande.En premier lieu, les échanges thermiques entre réservoirs d'électrons et de phonons (YBaCuO et son substrat) sont modélisés. Nous établissons ainsi les conditions optimales pour le HEB en termes de dimensions de la constriction et de puissance de l'oscillateur local requises pour un mélange performant (gain et bruit). Par rapport aux modèles antérieurs, nous introduisons une approche de "point chaud" nouvelle incluant l'influence de la fréquence THz dans YBaCuO, ainsi que l'adaptation d'impédance entre la constriction et l'antenne. En second lieu, nous décrivons l'optimisation des étapes de micro-fabrication des HEB, en particulier les lithographies électronique et optique, pour obtenir des constrictions de 300 nm de côté. De premiers dispositifs ont été testés en détection directe infrarouge. Les performances entre des couches d'YBaCuO ultraminces préparées suivant différentes techniques sont comparées.
Type de document :
Thèse
Electronique. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. Français. 〈NNT : 2016PA066245〉
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [25 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01832519
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : dimanche 8 juillet 2018 - 01:01:27
Dernière modification le : mardi 18 septembre 2018 - 16:23:16

Fichier

2016PA066245.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01832519, version 1

Citation

Romain Ladret. Nano-mélangeurs bolométriques supraconducteurs à électrons chauds en Y-Ba-Cu-O pour récepteur térahertz en mode passif. Electronique. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. Français. 〈NNT : 2016PA066245〉. 〈tel-01832519〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

154

Téléchargements de fichiers

41