Аннотация
Современная микроэлектроника на основе эффектов Джозефсона и сверхпроводимости получает всю большую актуальность за счет сверхвысокой чувствительности к электромагнитному излучению. Соответственно, параллельно развиваются криогенные охладительные системы и считывающая электроника для них. Для экспериментального исследования свойств сверхпроводящих квантовых интерференционных детекторов (СКВИД) и устройств на одиночных быстрых квантах магнитного потока (RSFQ) при криогенных температурах вплоть до 4,2 градуса Кельвина в полосе частот 10 кГц- 500 МГц были разработаны и экспериментально исследованы криогенные усилители на основе SiGe гетероструктурных биполярных транзисторов. Коэффициент усиления по напряжению составляет 15 дБ при максимальной мощности рассеивания 750 мкВт для представленного диапазона частот. Шумовая температура и эквивалентное шумовое сопротивление составляют менее 2 градусов Кельвина и 50 Ом, соответственно, при температуре эксперимента 4,2 К и спектральной плотности шума напряжения 35 пкВ/√Гц, приведенного ко входу. Малое эквивалентное шумовое сопротивление и малая шумовая температура позволяют использовать предложенные криогенные усилители в системах детектирования сигналов приведенных выше сверхпроводниковых устройств. При этом, малая мощность рассеивания позволяет увеличить число измерительных трактов за счет увеличения общего числа усилителей в криостате до нескольких десятков. Это также является актуальным при усилении сигналов в радиоастрономии, где количество каналов определяет качество принимаемого сигнала.
Ключевые слова: криогенный усилитель, усилитель для СКВИД, сверхпроводниковый квантовый бит, устройства на одиночных быстрых квантах магнитного потока, малошумящий усилитель, малая шумовая температура, усилитель для высокодобротных сверхпроводниковых резонаторов
