零偏置微波二极管功率探测器的低温特性表征

我们展示了商业隧道二极管低电平微波功率探测器在室温和低温下的特性表征。测量了隧道二极管的灵敏度以及输出电压噪声随施加微波功率的变化，信号频率为10 GHz。我们强调了当施加微波功率高于几微瓦时二极管特性的强烈变化。对于在${4}$ K工作的二极管，当功率从${-30}$ dBm传递到${-20}$ dBm时，差分增益从${1,000}$ V/W增加到约${4,500}$ V/W。该二极管在4 K和300 K分别呈现相当于NEP为${0.8}$ pW/${\sqrt{\mathrm{Hz}}}$和${8}$ pW/${ \sqrt{\mathrm{Hz}}}$的白噪声基底。其闪烁噪声相当于在${4}$ K时相对幅度噪声功率谱密度${S_{\alpha}(1~\mathrm{Hz})=-120}$~dB/Hz。室温下闪烁噪声高10 dB。