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利用共平面波導測量量子線陣列的微波特性
Using coplanar wave guide to probe microwave property of quantu
m wire arrays. 指導教授 :孫允武
研究生:吳俊毅2007/7/10
簡介
1993 - L.W.Engel. [1]
第一個使用共平面波導的測量裝置
第一個使用共平面波導的測量裝置測量結果
樣品
實驗樣品
11 -2 5 2 -1 -11.2 10 , 1.5 10sn cm cm V s
過去測量數據
樣品接線及封裝
-2 0 2 4 6 8 10 12 14-60
-50
-40
-30
-20
-10
-2 0 2 4 6 8 10 12 14
-20
-10
0
S11
-2 0 2 4 6 8 10 12 14-60
-50
-40
-30
-20
-10
S22
S12
S21
dB
-2 0 2 4 6 8 10 12 14
-20
-10
0
Frequency(GHz)
超低功率微波 PLL 系統
取樣閘時序脈衝提供電路 (Pulse generating circuit for gating, PGCG)
線路配置
線路測試 -VNA
0
0
Z Z
Z Z
線路測試 -TDR/TDT
[20]
長時間測試 PLL 系統
R j L G j C
0 0
0 0
z z
z z
V z V e V e
I z I e I e
Coplanar WaveguideCPW 原理
20
20
Re Im
Re [ ]
Im [ ]
D eff
D eff
j j
d SZ
d SZ
CPW 製程示意圖
25
112
3.2 104116
GaAs/InGaAs15.95 10
cmLM v s
ncm
25
112
4.16 104374
GaAs/AlGaAs11.27 10
cmLM v s
ncm
22
112
24
112
3.03 10
13.55 104406
InAlAs/InGaAs8.67 10
12.75 10
cm
v s I wire
nLM cm
cm
v s I wire
ncm
樣品
LM4374c3量測數據 [8]
LM4116 於
Dilution refrigerator system
量測數據 [7] 5.005508GHz
LM4406C3 LM4406C4
只測試同軸纜線
加入 LM4405C3 樣品後
只測試同軸纜線
加入 LM4405C3 樣品後
LM4405
1v f
0 010 , , 5f GHz
~ 19mm
結論• LM4116 的量測為第一次使用超低功率微波
PLL 系統在 Dilution refrigerator system 中測量
• LM4374C3 的數據顯示了系統的高感度低飄移特性
• 改良後的取樣閘時序脈衝提供電路解決了原本容易飄移與燒毀的現象
• 發現樣品 LM4406 有共振
Reference• [1]PHYSICAL REVIEW LETTERS, Vol-71, Num-16, 18 October 199
3• [2]Simons, Rainee, /John Wiley & Sons, Coplanar waveguide circuit
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張冠英碩士論文 ,2001• [5] 利用共平面波導探測二維系統的高頻磁傳輸特性 , 國立中興大學
物理系萬德昌碩士論文 ,2002• [6] 量子線陣列在磁場中之動態特性 , 國立中興大學物理系張紓語碩
士論文 ,2004• [7] 二維電子系統高頻磁傳輸特性之溫度效應 , 國立中興大學物理系
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• [10]APPLIED PHYSICS LETTERS,VOLUME81,NUMBER16.14 OCTOBER 2002
• [11]Gupta, K. C. /Artech House,"Microstrip lines and slotlines",1996• [12]Mass, Stephen A. /Artech House, "Microwave Mixers", 1992• [13]RF 射頻技術實務 ,IAN Hickman 著 , 徐瑞明譯• [14] 汪建民 / 中華民國粉末冶金協會 , " 陶瓷技術手冊 =Ceramic Tec
hnology Handbook.( 上 )",1999• [15] 汪建民 / 中華民國粉末冶金協會 , " 陶瓷技術手冊 =Ceramic Tec
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Rev. Lett. 79, 1353(1997)• [20]http://www.tek2.com.tw