We report a record double sideband noise temperature of 600 K offered by a NbN hot-electron bolometer receiver at 2.5 THz. Allowing for standing wave effects, this value was found to be constant in the intermediate frequency range 1–7 GHz, which indicates that the mixer has an unprecedentedly large noise bandwidth in excess of 7 GHz. The insight into this is provided by gain bandwidth measurements performed at the superconducting transition. They show that the dependence of the bandwidth on the mixer length follows the model for an HEB mixer with diffusion and phonon cooling of the hot electrons.
REFERENCES
1.
D. T.
Leisawitz
, W. C.
Danchi
, M. J.
DiPirro
, L. D.
Feinberg
, D. Y.
Gezari
, M.
Hagopian
, W. D.
Langer
, J. C.
Mather
, S. H.
Moseley
, Jr., M. I.
Shao
, R. F.
Silverberg
, J. G.
Staguhn
, M. R.
Swain
, H. W.
Yorke
, and X.
Zhangin
, Proc. SPIE
4013
, 36
(2000
).2.
S.
Cherednichenko
, V.
Drakinskiy
, T.
Berg
, P.
Khosropanah
, and E.
Kollberg
, Rev. Sci. Instrum.
79
, 034501
(2008
).3.
S.
Cherednichenko
, V.
Drakinskiy
, J.
Baubert
, J. -M.
Krieg
, B.
Voronov
, G.
Gol’tsman
, and V.
Desmaris
, J. Appl. Phys.
101
, 124508
(2007
).4.
R.
Guesten
, P.
Hartogh
, H. -W.
Huebers
, U. U.
Graf
, K.
Jacobs
, H. -P.
Roeser
, F.
Schaefer
, R. T.
Schieder
, R.
Stark
, J.
Stutzki
, P.
Van der Wal
, and A.
Wunsch
, Proc. SPIE
4014
, 23
(2000
).5.
A. D.
Semenov
, G. N.
Gol’tsman
, and R.
Sobolewski
, Supercond. Sci. Technol.
15
, R1
(2002
).6.
S.
Cherednichenko
and V.
Drakinsly
, J. Low Temp. Phys.
151
, 575
(2008
).7.
Yu.
Vachtomin
, M.
Finkel
, S.
Antipov
, B.
Voronov
, K.
Smirnov
, N.
Kaurova
, V.
Drakinski
, and G.
Goltsman
, Proceedings of the 13th International Symposium on Space Terahertz Technology
(Harvard University Press
, Cambridge, MA
, 2002
), pp. 259
–270
.8.
J. J. A.
Baselmans
, M.
Hajenius
, J. R.
Gao
, T. M.
Klapwijk
, P. A. J.
de Korte
, B.
Voronov
, and G.
Gol’tsman
, Appl. Phys. Lett.
84
, 1958
(2004
).9.
P.
Khosropanah
, J. R.
Gao
, W. M.
Laauwen
, M.
Hajenius
, and T. M.
Klapwijk
, Appl. Phys. Lett.
91
, 221111
(2007
).10.
W.
Zhang
, P.
Khosropanah
, J. R.
Gao
, E. L.
Kollberg
, K. S.
Yngvesson
, T.
Bansal
, R.
Barends
, and T. M.
Klapwijk
, Appl. Phys. Lett.
96
, 111113
(2010
).11.
12.
R. A.
Wyss
, B. S.
Karasik
, W. R.
McGrath
, B.
Bumble
, and H.
LeDuc
, Proceedings of the Tenth International Symposium on Space Terahertz Technology
(University of Virginia Press
, Charlottesville, VA
, 1999
), pp. 215
–228
.13.
S. A.
Ryabchun
, I. V.
Tretyakov
, M. I.
Finkel
, S. N.
Maslennikov
, N. S.
Kaurova
, V. A.
Seleznev
, B. M.
Voronov
, and G. N.
Gol’tsman
, Proceedings of the 20th International Symposium on Space Terahertz Technology
(University of Virginia Press
, Charlottesville, VA
, 2009
), pp. 151
–154
.14.
J. J. A.
Baselmans
, A.
Baryshev
, S. F.
Reker
, M.
Hajenius
, J. R.
Gao
, T. M.
Klapwijk
, Yu.
Vachtomin
, S.
Maslennikov
, S.
Antipov
, B.
Voronov
, and G.
Gol’tsman
, Appl. Phys. Lett.
86
, 163503
(2005
).15.
M. L.
Kaganov
, I. M.
Lifshitz
, and L. V.
Tanatarov
, Sov. Phys. JETP
4
, 173
(1957
).16.
N.
Perrin
and C.
Vanneste
, Phys. Rev. B
28
, 5150
(1983
).17.
Yu. P.
Gousev
, G. N.
Goil’tsman
, A. D.
Semenov
, E. M.
Gershenzon
, R. S.
Nebosis
, M. A.
Heusinger
, and K. F.
Renk
, J. Appl. Phys.
75
, 3695
(1994
).18.
K. S.
Il’in
, M.
Lindgren
, M.
Currie
, A. D.
Semenov
, G. N.
Gol’tsman
, R.
Sobolewski
, S. I.
Cherednichenko
, and E. M.
Gershenzon
, Appl. Phys. Lett.
76
, 2752
(2000
).19.
P. J.
Burke
, R. J.
Schoelkopf
, D. E.
Prober
, A.
Skalare
, B. S.
Karasik
, M. C.
Gaidis
, W. R.
McGrath
, B.
Bumble
, and H. G.
LeDuc
, J. Appl. Phys.
85
, 1644
(1999
).20.
A. D.
Semenov
, R. S.
Nebosis
, Yu.
Gousev
, M. A.
Heusinger
, and K. F.
Renk
, Phys. Rev. B
52
, 581
(1995
).21.
D.
Semenov
, G. N.
Goltsman
, and A. A.
Korneev
, Physica C
351
, 349
(2001
).22.
H.
Ekstöm
, B. S.
Karasik
, E. L.
Kollberg
, and K. S.
Yngvesson
, IEEE Trans. Microwave Theory Tech.
43
, 938
(1995
).23.
E. M.
Gershenzon
, M. E.
Gershenzon
, G. N.
Gol’tsman
, A. M.
Lyul’kin
, A. D.
Semenov
, and A. V.
Sergeev
, Sov. Phys. JETP
70
, 505
(1990
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.