費米能級可控勢壘(FMB)二極管是一種基于InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)的超低噪聲THz探測器。FMB二極管用InGaAs/ InP異質(zhì)界面(InP勢壘~ 100mev)代替肖特基勢壘二極管(SBD)中的金屬/半導(dǎo)體界面。這種低的勢壘高度可提供低的二極管差分電阻（Rd），并在二極管和寬帶蝴蝶結(jié)型天線之間提供良好的阻抗匹配。

      產(chǎn)品特點

? 超低噪聲等效功率（NEP）

?  高電壓和電流靈敏度

?  零偏置電壓操作

?  常溫操作

?  自互補蝴蝶結(jié)型天線

?  集成準光學(xué)探測器

       具體參數(shù)

外形尺寸

FMB二極管核心概念

H.Ito et. al., Jpn. J. Appl. Phys., 56(1), pp. 014101-1-014101-7, 2017

異質(zhì)勢壘結(jié)構(gòu)由n-InGaAs，未摻雜的InP和n-InP層組成。根據(jù)載流子密度，高摻雜n-InGaAs中的費米能級可以位于導(dǎo)帶邊緣以上（稱為“帶填充效應(yīng)”）?；谠撎卣鳜F(xiàn)象，可以將InP / InGaAs異質(zhì)界面處的勢壘高度（?Bn）降低至100meV以下。由于通過如此小的勢壘高度實現(xiàn)了低差分電阻，因此集成了寬帶扇形90°蝴蝶結(jié)型天線的FMB二極管可產(chǎn)生約5.0 pW / sqrt（Hz）的良好噪聲等效功率。

平方律檢波

H.Ito et.al.,Jpn.J.Appl.Phys.,56(1),pp.014101-1-014101-7,2017

IOD-FMB-18001模塊非常適合應(yīng)用于超低噪聲的平方律檢波。所獲得的電壓靈敏度在300 GHz時高達2MV/W，在1THz時高達0.2MV/W。上圖顯示了IOD-FMB-18001的輸入功率和輸出電壓之間的關(guān)系。300GHz的動態(tài)范圍超過100dB（105）。噪聲等效功率（NEP）估計在300GHz時低至3.0pW/sqrt（Hz），在1THz時低至33pW/sqrt（Hz）。

光外差探測

H.Ito et. al., Electron. Lett., 54(18), pp.1080-1082, 2018

外差檢測方案是實現(xiàn)低噪聲測量最有用的技術(shù)。IOD-FMB-19001專為外差檢測而設(shè)計，是帶有寬帶跨阻放大器（TIA）的準光學(xué)FMB二極管模塊。該模塊在平方律檢波模式下在300GHz時表現(xiàn)出約21kV/W的差分電壓靈敏度，在外差檢測模式下顯示出約11GHz的IF帶寬。上圖顯示了300GHz附近NEP與LO功率之間的關(guān)系。此處獲得的ZDNEP約為1.1×10-18W/Hz，LO功率僅為6μW。