Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Antoni ROGALSKI"

Terahertz detectors and focal plane arrays


  The terahertz (THZ) region of electromagnetic spectrum is often described as the final unexplored area of spectrum. First humans relied on the radiation from the Sun. Cave men used torches (approximately 500,000 years ago). Candles appeared around 1000 BC, followed by gas lighting (1772), and incandescent bulbs (Edison, 1897). Radio (1886-1895), X-rays (1895), UV radiation (1901), and radar (1936) were invented in the end of the 19-th and the beginning of the 20-th centuries. However, terahertz range of electromagnetic spectrum still presents a challenge for both electronic and photonic technologies. THz radiation (see Fig. 1) is frequently treated as the spectral region within frequency range ν ≈1…10 THz (λ≈300…30 μm) [1, 2] and it is partly overlapping with loosely treated submillimeter (sub-mm) wavelength band ν ≈0.1…3 THz (λ≈3 mm - 100 μm) [3]. Even wider region ν ≈0.1…10 THz [4, 5] is treated as THz band overlapping thus with sub-mm wavelength band. As result, frequently both these notions are used as equal ones. Here THz range is accepted as the range within ν ≈0.1…10 THz. The THz region of the electromagnetic spectrum has proven to be one of the most elusive. Being situated between infrared light and microwave radiation, THz radiation is resistant to the techniques commonly employed in these well established neighbouring bands. Historically, the major use of THz spectroscopy has been by chemists and astronomers in the spectral characterization of the rotational and vibrational resonances and thermal-emission lines of simple molecules. Terahertz receivers are also used to study the trace gases in the upper atmosphere, such as ozone and the many gases involved in ozone depletion cycles, such as chloride monoxide. Air efficiently absorbs in wide spectral THz region (except for narrow windows around ≈35 GHz, 96[...]

Nauki techniczne przed reformą DOI:


  Nie podjęto skutecznej próby sprostania wyzwaniom związanym z globalizacją, członkostwem Polski w Unii Europejskiej, w tym w zakresie efektywnego wykorzystaniu funduszy strukturalnych. Ponadto w powszechnej świadomości społecznej zapomniano o zobowiązaniu określonym w Strategii Lizbońskiej zakładającej m.in. osiągnięcie 3% udziału wydatków na B+R w produkcie krajowym. Jest prawdą, że na badania naukowe i innowacje w Polsce przeznacza się zbyt mało pieniędzy i nie możemy w najbliższych kilku latach oczekiwać radykalnych zmian. Z doświadczeń innych krajów wynika, że dopiero przeznaczenie ponad 1% PKB na badania naukowe skutkuje pozytywnymi zmianami innowacyjnymi w gospodarce. Jednakże do powszechnej opinii nie przebijają się oczywiste prawdy jak chociażby ta, że sukces komercjalny w produktach High Tech może być osiągnięty jedynie poprzez opracowanie produktów unikalnych o parametrach lepszych od parametrów produktów dostępnych na rynku. PROGRAMY NIEREALNE Sadzę, że jedną z głównych tego przyczyn jest pozostałość mentalna z poprzedniego systemu politycznego, kiedy to ze względu na gospodarczą izolację z rynkiem globalnym, "rozwijano" planową, a zarazem nieefektywną gospodarkę. W epoce globalizacji rynku nie jest celowe i opłacalne odtwarzanie w małej/średniej firmie produktów zaawansowanych technologii istniejących na rynku. Niestety, ale [...]

Detektory podczerwieni na bazie supersieci II rodzaju ze związków InAs/GaInSb

Czytaj za darmo! »

Obecnie wiodącą pozycję wśród materiałów do konstrukcji detektorów promieniowania podczerwonego zajmuje tellurek kadmowo rtęciowy. Jest on unikalnym materiałem, którego właściwości umożliwiają konstrukcję detektorów optymalizowanych dla dowolnej długości fali w zakresie bliskiej, średniej i dalekiej podczerwieni [1-5 i inne prace tam przytoczone]. Wynika to między innymi z wielu zalet tego materiału, najważniejsze z nich to: - przestrajalność przerwy zabronionej w szerokim zakresie, - znikoma zależność stałej sieciowej od składu x, co umożliwia otrzymywanie heterostruktur o złożonej architekturze, - wysoki współczynnik absorpcji promieniowania, - duża ruchliwość nośników, - stosunkowo niska generacja termiczna nośników, - niska wartość stałej dielektrycznej, co zapewnia dużą [...]

Zjawiska fotoelektryczne w złożonych heterostruturach HgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonych detektorów podczerwieni


  Podstawową cechą nowej generacji fotodetektorów promieniowania podczerwonego jest efektywna praca detektorów bez konieczności chłodzenia kriogenicznego. Detektory "HOT" (Higher Operation Temperature) są obecnie istotnym kierunkiem rozwoju detektorów na świecie, a te konstruowane z HgCdTe pracujące bez chłodzenia kriogenicznego są polską specjalnością dobrze rozpoznawalną w świecie. W ramach grantu zamawianego PBZ- MNiSW 02/I/2007 pt.: "Zaawansowane technologie dla półprzewodnikowej optoelektroniki podczerwieni", realizowane są dwa zadania: nr 5 pt." Niechłodzone detektory podczerwieni z HgCdTe" w VIGO System SA i nr 6 pt." Zjawiska fotoelektryczne w złożonych heterostrukturach HgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonych detektorów podczerwieni" w Instytucie Fizyki Technicznej, Wojskowej Akademii Technicznej. Zadania te są ściśle ze sobą powiązane i wzajemnie się uzupełniają. Podstawowym ich celem było pokonanie nierozwiązanych dotąd problemów związanych z teorią, konstrukcją i technologią detektorów promieniowania podczerwonego z Hg1-xCdxTe pracujących bez chłodzenia kriogenicznego. Wyniki badań uzyskane w ramach zadania 6 były prezentowane na wielu konferencjach naukowych i przedstawiane w wielu pracach [1-12]. W niniejszej pracy przedstawiamy w skrócie najważniejsze osiągnięcia będące efektem realizacji tych badań. Technologia wzrostu warstw Epitaksja ze związków metaloorganicznych MOCVD (Metalorganic Chemical Vapour Deposition) jest drugą technologią niskotemperaturowej epitaksji HgCdTe - obok epitaksji z wiązek molekularnych (MBE) - umożliwiającą otrzymanie heterostruktur HgCdTe, niezbędnych dla nowych przyrządów pracujących bez chłodzenia kriogenicznego. Odpowiednio zaprogramowane epitaksjalne struktury detekcyjne z HgCdTe otrzymywane były w układzie MOCVD typu AIX 200 wchodzącego w skład laboratorium MOCVD (wspólnej inwestycji VIGO System SA i Wojskowej Akademii Technicznej. W procesie wzrostu stosowane były 2-[...]

Detektory barierowe - nowe trendy DOI:10.15199/13.2016.9.15


  W artykule omówiono nowe trendy w rozwoju wysokotemperaturowych - nie wymagających chłodzenia kriogenicznego - barierowych detektorów podczerwieni. Przedstawiono podstawy teoretyczne, podstawową strukturę typu nBn, jak również dokonano przeglądu materiałów wykorzystywanych do wytwarzania detektorów barierowych pod względem granicznych wartości prądu ciemnego. Przedstawiono osiągi detektorów barierowych wytwarzanych z supersieci-II rodzaju materiałów grupy AIIIBV InAs/GaSb i InAs/InAsSb. W przypadku InAs/InAsSb szacowania teoretyczne wskazują na lepsze osiągi niż te uzyskiwane dla układu InAs/GaSb. Nie pominięto materiałów objętościowych z grupy AIIIBV: InAs, InAsSb i InGaAsSb, jak również dominującego obecnie HgCdTe. Detektory barierowe związków grupy AIIIBV, zarówno z materiałów litych jak i z supersieci-II typu, stanowią realną alternatywę dla HgCdTe do zastosowań wysokotemperaturowych, choć najniższe graniczne wartości prądu nadal uzyskuje się dla struktur z H gCdTe. Słowa kluczowe: BIRD, HOT, HgCdTe, T2SLs InAs/GaSb, InAs/ InAsSb, InAsSb.Zwiększenie temperatury pracy detektora (wyeliminowanie wymogu chłodzenia kriogenicznego - uzyskanie tak zwanych warunków pracy HOT - w j. angielskim high operating temperature) jest kierunkiem wytyczającym nowe trendy w badaniach i rozwoju detektorów pracujących w średnio- i długofalowym zakresie promieniowania podczerwonego (MWIR, LWIR - w j. angielskim mid-, long-wave infrared radiation). Ograniczenie wymogu dotyczącego chłodzenia ciekłym azotem pozwala na zmniejszenie rozmiarów i wagi, a co za tym idzie, ograniczenie poboru mocy układu detekcyjnego (kryterium SWAP - w j. angielskim size weight and power) [1]. Z drugiej jednak strony, głównym czynnikiem wymuszającym poszukiwanie nowych konstrukcji i architektur detektorów podczerwieni są trudności technologiczne powiązane z trwałością wiązania Hg-Te, dla HgCdTe powszechnie wykorzystywanego do produkcji detektorów podczerwieni. Wśród now[...]

Optymalizacja technologii MOCVD pod kątem poprawy morfologii powierzchni warstw HgCdTe

Czytaj za darmo! »

Podstawową cechą nowej generacji fotodetektorów promieniowania podczerwonego jest efektywna praca bez konieczności chłodzenia kriogenicznego. Już we wczesnych latach 70. ubiegłego wieku w Polsce doceniono znaczenie detekcji promieniowania podczerwonego bez konieczności chłodzenia kriogenicznego [1-2]. Detektory "HOT" (Higher Operation Temperature) stały się znacznie później istotnym kierunkiem rozwoju detektorów na świecie. W tym roku została opublikowana kompleksowa monografia High-Operating- Temperature Infrared Detectors podsumowująca unikatowe polskie osiągnięcia w tym zakresie [3]. Hg1-xCdxTe (HgCdTe) jest nadal jednym z kluczowych materiałów do przemysłowej produkcji detektorów podczerwieni [3-4]. Wymagania rynkowe oraz inne konkurencyjne technologie stawiają jednak cor[...]

Barierowe struktury detekcyjne - nowe możliwości


  Konieczność chłodzenia kriogenicznego detektorów promieniowania podczerwonego IR (Infrared Radiation) jest główną przeszkodą ograniczającą ich szerokie zastosowania. Biorąc ten fakt pod uwagę, szczególne znaczenie mają prace dotyczące niechłodzonych HOT (Higher Operation Temperature) detektorów z zakresu średniej MWIR (Medium Wave Infrared Radiation) 3…8 μm i dalekiej podczerwieni LWIR (Long Wave Infrared Radiation) 8…16 μm. Kluczowym elementem w procesie projektowania wysokotemperaturowych struktur detekcyjnych pracujących w wymienionych zakresach IR jest maksymalizacja wydajności kwantowej i minimalizacja prądu ciemnego. Wśród mechanizmów generujących prąd ciemny w strukturze detekcyjnej należy wyróżnić mechanizmy tunelowe pasmo - pasmo BTB (Band - To - Band Tunneling), tunelowanie przez poziomy pułapkowe TAT (Trap Assisted Tunneling), procesy generacyjno - rekombinacyjne (GR) Augera, procesy GR przez centra pułapkowe Shockley-Read-Halla (SRH) i prądy upływności powierzchniowej. Prądy uwarunkowane procesami GR Augera i procesami tunelowymi BTB/TAT można teoretycznie ograniczyć poprzez konstrukcje elementów składowych detektora z supersieci (SLs) II rodzaju T2SLs (Type II Superlattices), szczególnie z zwiŕzków naleýŕcych do tzw. rodziny 6.1 Ĺ AIIIBV (InAs, GaSb i AlSb) [1]. Niekorzystne, z punktu widzenia konstrukcji wysokotemperaturowych detektorów, procesy GR SRH i prądy upływności powierzchniowej można zredukować poprzez implementację odpowiednio dopasowanych barier do struktury detekcyjnej. Dobór bariery odgrywa decydującą rolę ze względu na dopasowanie sieciowe, jak również wysokość bariery w paśmie przewodnictwa i paśmie walencyjnym. Często wysokość energetyczna barier jest przypadkowa i trudno ją kontrolować technologicznie. Pierwszymi strukturami barierowymi były detektory heterozłączowe HgCdTe stosowane w celu zwiększenia osiągów detektorów poprzez ograniczanie prądów dyfuzyjnych z obszaru a[...]

Analysis of temperature dependence of dark current mechanisms in MWIR type-II superlattice photodiodes


  In the middle of 1970's investigations on the InAs/GaSb superlattice (SL) near lattice-matched systems were performed as an alternative to the GaAs/AlAs SLs. The ability of the InAs/GaSb material system to achieve small infrared (IR ) energy gaps was first realized in 1977 [1]. At once the type II band offset in this system was revealed [2] and the potential use of this system in the IR photoelectronics was recognized. At present, the InAs/GaSb strained layer superlattices (SLSs) are considered to be an alternative to the HgCdTe IR material systems [3] and a candidate for the third generation IR detectors [4]. This paper is focused on a dark current modelling of the mid wavelength IR (MWIR ) InAs/GaSb SL photodiodes. Reducing this parameter is crucial in order to obtain high device performance. Thus, thorough knowledge of dark current components is decisive. Because of counting carrier transport direct from the superlattice’ band structure is rather complicated (see e.g. [5]), bulk-like modelling is often used [6-10]. In most cases researches are focused on a cryogenic application and close to the zero bias voltage region, where series resistance (Rseries) is usually neglected, due to it small value (in compare to Rdevice). This paper extend analyses up to the high operating temperature (HOT ) - from 120 to 240 K, and bias voltage from -1.6 to +0.3 V. We show how to avoid difficulties related to taking into account Rseries, in the simplest situation - with no exclusion effect. Finally, we compare some of the fitting results, i.e. reduced mass for C1-HH1 transition [m* reduced - see Eq. (6)], with available literature data. 11 4 El ektronika 9/2013 Growth and device design The representative sample presented in this work is the InAs/GaSb SLS pin detector with the SU-8 passivation fabricated in Center for High Technology Materials, University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico. The device structure have been gr[...]

Heterostruktury w niechłodzonych detektorach podczerwieni


  Badania nad detektorami średniej i dalekiej podczerwieni z Hg- 1‑xCdxTe były prowadzone w Polsce niemal od chwili odkrycia półprzewodnikowych właściwości tego materiału [1-3 i oryginalne prace tam przytoczone]. Już we wczesnych latach 70. ub. wieku doceniono w Polsce znaczenie detekcji promieniowania podczerwonego bez konieczności chłodzenia kriogenicznego [4-7]. Powstały pionierskie rozwiązania technologiczne i konstrukcje niechłodzonych detektorów podczerwieni. Została uruchomiona ich produkcja, niemal w całości przeznaczonych na eksport [8]. Polskie możliwości badawcze i produkcyjne w zakresie detektorów podczerwieni zostały znacznie zwiększone z chwilą powstania w 2003 roku laboratorium MOCVD wyposażonego w system AIX 200 do epitaksji Hg1‑xCdxTe, jako wspólnej inwestycji VIGO System SA i Wojskowej Akademii Technicznej. Dzięki tej inwestycji i pracom badawczym i wdrożeniowym opracowano wiele nowych typów heterostrukturalnych detektorów podczerwieni w oparciu o technikę MOCVD [7-11]. Obecnie w ramach grantu zamawianego PBZ- MNiSW 02/ I/2007 pt.: "Zaawansowane technologie dla półprzewodnikowej optoelektroniki podczerwieni", realizowane są dwa zadania: nr 5 pt. "Niechłodzone detektory podczerwieni z HgCdTe" w VIGO System SA i nr 6 pt. "Zjawiska fotoelektryczne w złożonych heterostrukturach HgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonych detektorów podczerwieni" w Instytucie Fizyki Technicznej Wojskowej Akademii Technicznej. Podstawowym celem tej części projektu jest pokonanie nierozwiązanych dotąd problemów związanych z teorią, konstrukcją i technologią detektorów promieniowania podczerwonego z Hg1‑xCdxTe pracujących bez chłodzenia kriogenicznego. Zrealizowane już w ramach tego projektu badania obejmowały: - Optymalizację epitaksji złożonych heterostruktur Hg- 1‑xCdxTe metodą MOCVD dla detektorów podczerwieni, - Udoskonalenie fotolitografii, - Udoskonalenie morfologii powierzchni warstw epitaksjaln[...]

Niechłodzone i minimalnie chłodzone detektory średniej i dalekiej podczerwieni nowej generacji

Czytaj za darmo! »

Konieczność chłodzenia kriogenicznego jest główną przeszkodą na drodze do szerokich zastosowań techniki w zakresie średniej (3...8 µm) i dalekiej (8...16 µm) podczerwieni. Podstawową cechą nowej generacji fotodetektorów promieniowania podczerwonego pracujących w obu zakresach widmowych jest efektywna praca bez konieczności chłodzenia kriogenicznego. Polską specjalnością badawczą[...]

 Strona 1