基于雪崩非线性效应的高效变频机理及特性研究

本项目旨在解决雪崩器件高效变频机理、非线性模型、变频特性等问题。通过研究雪崩非线性效应中载流子的产生、倍增、传输特性、各频率分量间互作用机理及频率变换中能量转换规律、高效变频工作模式、非线性稳定性分析及控制方法、最佳工作条件等基本物理问题，建立完善雪崩高效变频理论，构建雪崩高效变频非线性模型，对变频特性（变频效率、噪声特性等）展开理论研究；提出雪崩高效变频电路的最优设计方案，并通过实验研究完善理论、验证模型，为高性能毫米波雪崩高效变频电路研制奠定坚实的理论和技术基础。该项目研究突破了毫米波频段基于雪崩器件高效变频的技术难题，提高了我国毫米波技术的基础研究水平和自主创新能力，具有重要的科学意义；而且提供了一种新型高效的短波长毫米波变频技术，对打破国外技术封锁，应用于军事和民用电子系统，具有重要的现实意义；同时又能够有力推动国内毫米波半导体材料和器件的发展，促进学科交叉，具有重要的长远意义。

本项目旨在解决雪崩器件高次谐波变频机理、非线性模型、变频特性等问题。通过研究雪崩效应中的载流子传输特性、高次谐波产生机理及变频特性、非线性稳定性分析及控制方法、最佳工作条件等基本物理过程，建立完善雪崩高次谐波变频理论，构建雪崩高次谐波变频模式的非线性模型，对高次谐波变频特性展开理论研究；提出雪崩高次谐波混频器的最优设计方案，研制实验样品，并通过实验研究完善理论、验证模型，为高性能毫米波雪崩高次谐波混频器的研制奠定坚实的理论和技术基础。该项目研究突破了毫米波及太赫兹频段非线性器件高次谐波变频的技术难题，提高了我国毫米波及太赫兹技术的基础研究水平和自主创新能力，具有重要的科学意义；而且提供了一种新型高次谐波变频技术，对打破国外技术封锁，应用于军事和民用电子系统，具有重要的现实意义；同时又能够有力推动国内毫米波及太赫兹频段的半导体材料和器件发展，促进学科交叉，具有重要的长远意义。