Rauschoptimierte, ungekühlte Schottkydioden-Mischer für den höheren Terahertz-Bereich

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Lorenz-Peter Schmidt
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2000 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5248018

Im höheren THz-Bereich gibt es derzeit nur sehr begrenzte Möglichkeiten, hochempfindliche radiometrische Messungen durchzuführen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll der Einsatzbereich für ungekühlte Schottkydioden-Mischer über die bisher etablierten Höchstfrequenzen von 2,5 THz hinaus erschlossen werden. Dabei sollen in einem ersten Schritt wichtige Erkenntnisse über den Einfluß von Parametern des Herstellungsprozesses auf die Dioden gewonnen werden. Diese Untersuchungen sollen an whiskerkontaktierten Honeycomb-Schottkydioden mit Anodendurchmessern von zunächst 0,5 µm, im Hinblick auf einen Einsatz bei 4,7 THz später aber auch an Dioden mit nur 0,25 µm Anodendurchmesser durchgeführt werden. Nachdem insbesondere das Rauschverhalten und die Reproduzierbarkeit der Dioden mit steigender Grenzfrequenz aufgrund der sinkenden Abmessungen kritischer werden wird, sollen diese Parameter systematisch untersucht und optimiert werden. Hierfür soll ein rechnergesteuerter, automatisierter Meßplatz zur Rauschcharakterisierung zum Einsatz kommen. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen soll in einem weiteren Schritt ein neues Konzept zur Integration von Antenne und Schottkydiode auf einer Membranstruktur untersucht werden. Dies soll einerseits die Zuverlässigkeit erhöhen und andererseits den manuellen Fabrikationsaufwand reduzieren helfen. Insgesamt erstrecken sich die geplanten Arbeiten von der Modellierung der Mischerdioden und der Simulation des Empfängersystems über die Prozessoptimierung bei der Herstellung von whiskerkontaktierbaren und planar integrierten Schottkydioden sowie deren Charakterisierung bis hin zum Aufbau von Laborradiometern bei 2,5 THz und 4,7 THz, mit denen die erreichten Dioden-Eigenschaften verifiziert werden sollen.

• DFG Programme: Research Grants