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通过原位制备平凸聚合物透镜简易增强氮化镓紫外光电探测器的光学灵敏度

DOI：10.1109/jsen.2019.2961710 期刊：IEEE Sensors Journal 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 基于磷化铟的高电子迁移率晶体管（InP-HEMTs）和石墨烯沟道场效应晶体管（G-FETs）被实验性地研究作为未来宽带光通信与无线通信系统的光子频率转换器。通过利用InP-HEMTs和G-FETs的光电特性及三端功能，实现了120 GHz无线通信频段的单芯片光子双混频操作。将112.5 GHz载波上的10 Gbit/s级数据信号，与从光注入式光电混频拍频信号同步自生成的87.5 GHz本振信号进行下混频，转换至25 GHz中频带。结果表明，G-FET的本征沟道速度性能优于具有同等器件特征尺寸的InP-HEMT。通过降低G-FET的外在寄生电阻并实现高效光吸收结构，可能实现具有足够高转换增益的毫米波及亚太赫兹光子频率转换，满足实际应用需求。
作者： Kenta Sugawara，Tetsuya Kawasaki，Gen Tamamushi，Hussin Mastura，Adrian Dobroiu，Tomohiro Yoshida，Tetsuya Suemitsu，Hirokazu Fukidome，Maki Suemitsu，Victor Ryzhii，Katsumi Iwatsuki，Shigeru Kuwano，Jun-Ichi Kani，Jun Terada，Taiichi Otsuji
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于磷化铟的高电子迁移率晶体管（InP-HEMTs）和石墨烯沟道场效应晶体管（G-FETs）作为未来宽带光无线通信系统光子频率转换器的可行性。

研究成果

研究了InP-HEMT和G-FET作为未来宽带光无线通信系统光子频率双混频转换器件的可行性。实验发现G-FET具有优异的本征射频性能，但其外在射频性能仍有待提升。

研究不足

与最先进的毫米波光电混频器和/或光电二极管相比，InP-HEMT和G-FET的实测响应度都非常低，相差两到三个数量级。这些晶体管既没有专用的光吸收层，也没有用于光学接口的波导结构。

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