Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"JAROSŁAW PAWLUCZYK"

Niechłodzone detektory podczerwieni z HgCdTe


  Praca bez konieczności chłodzenia kriogenicznego jest podstawową cechą detektorów" HOT" (Higher Operation Temperature) [1]. Prace nad detektorami promieniowania podczerwonego bez konieczności chłodzenia kriogenicznego rozpoczęto w Polsce już we wczesnych latach 70. ub. wieku [2-6]. Detektory z HgCd- Te pracyjące bez chłodzenia kriogenicznego są obecnie Polską specjalnością dobrze rozpoznawalną w świecie. Zainteresowanie tymi detektorami jest związane z ważnymi ich zastosowaniami, w szczególności w systemach łączności optycznej drugiej generacji w otwartej przestrzeni, analizatorach gazów, dalmierzach laserowych działających w trudnych warunkach meteorologicznych, ostrzegaczach o namierzaniu laserowym, długofalowej metrologii laserowej, diagnostyce plazmy w badaniach nad syntezą termonuklearną, lidarach i czujnikach pirometrycznych o subnanosekundowej rozdzielczości. 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 celem tych zadań 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 5 były prezentowane na wielu konferencjach naukowych i przedstawiane w wielu pracach [7-15]. W niniejszej pracy przedstawiamy w skrócie najważniejsze osiągnięcia będące efektem realizacji tych badań. Koncepcja detektora W ramach prowadzonych prac badawczych rozwijana była i udoskonalana koncepcja detektora[...]

Długofalowe detektory podczerwieni dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni


  Nowym obiecującym kierunkiem w rozwoju szerokopasmowej telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni jest wykorzystanie długofalowego (> 8 μm) promieniowania podczerwonego [1-5]. W otwartym łączu optoelektronicznym ośrodkiem transmisyjnym jest otwarta przestrzeń, w której propaguje się impulsowo modulowana wiązka promieniowania laserowego. Sygnał z nadajnika dochodzący do układu odbiorczego ulega tłumieniu w zależności od: długości fali, aktualnego stanu pogody (opady, mgła, nasłonecznienie), pory dnia i roku, zjawisk fizycznych (dyspersja, turbulencja) itp. Analiza wpływu czynników destabilizujących transmisję sygnału wykazuje, że natężenie promieniowania w punkcie odbioru charakteryzuje się dużym zakresem zmian. Optymalna długość fali, na której powinno pracować łącze leży w zakresie promieniowania długofalowego - powyżej 8 μm. Zaproponowana długość fali wynika z mniejszego tłumienia wprowadzanego przez mgły o niewielkich cząstkach oraz zwiększonego bezpieczeństwa dla wzroku w stosunku do pozostałych dwóch pasm używanych w łączach optoelektronicznych, tj. 780…850 nm i 520…1600 nm. Najkorzystniejsze jest tu wykorzystanie heterostrukturalnych fotodetektorów długofalowego (λ ≈ 10 μm) promieniowania podczerwonego chłodzonych za pomocą chłodziarek termoelektrycznych. Podstawą konstrukcji tych fotodetektorów są złożone heterostruktury HgCdTe wytwarzane metodą MOCVD. Założono wykorzystanie detektora fotowoltaicznego z immersyjnym układem optycznym, pozwalającym w znacznym stopniu zmniejszyć fizyczne wymiary detektora zmniejszając jednocześnie jego pojemność, a zwiększającym jego wykrywalność. Podstawowe i najważniejsze wymagania stawiane długofalowym detektorom dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni to: - Wysoka wykrywalność. Jest niezbędna dla osiągnięcia niskiej stopy błędów przy małych mocach wiązki laserowej i układach optycznych o małej aperturze. W praktyce oznacza t[...]

Moduły detekcyjne dla telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni drugiej generacji

Czytaj za darmo! »

Nowym kierunkiem w rozwoju szerokopasmowej telekomunikacji optycznej w otwartej przestrzeni jest wykorzystanie długofalowego promieniowania podczerwonego (8...14 µm) [1-4]. Istotną zaletą tego rozwiązania jest mniejsze rozpraszanie promieniowania przez aerozole i pyły. Do niedawna podstawowym problemem był brak odpowiednich źródeł i detektorów promieniowania. Istniejące przyrządy były[...]

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[...]

Optymalizacja epitaksji i doskonalenie architektury detektorów podczerwieni z HgCdTe

Czytaj za darmo! »

Technika podczerwieni znalazła trwałą pozycję w zastosowaniach militarnych, lotniczych i kosmicznych, a obecnie następuje gwałtowny rozwój zastosowań cywilnych [1,2]. Podstawowym elementem każdego urządzenia techniki podczerwieni jest detektor promieniowania podczerwonego, który decydująco wpływa na walory użytkowe urządzeń. Wysokie wykrywalności bliskie do fundamentalnych granic określonych przez kwantowy szum promieniowana i wysokie szybkości działania mogą być osiągnięte tylko przy użyciu detektorów fotonowych (fotodetektorów). Szczególne znaczenie dla rozwoju detektorów ma tellurek kadmowo-rtęciowy (Hg1-xCdxTe), materiał, który umożliwia konstrukcję detektorów o optymalnych właściwościach dla każdej długości fali w zakresie bliskiej, średniej i dalekiej podczerwieni [1-5].[...]

Długofalowe fotodiody z HgCdTe pracujące w temperaturach bliskich pokojowej


  Badania nad zjawiskami nierównowagowymi w półprzewodnikach przeznaczonych do wykrywania promieniowania podczerwonego zostały zapoczątkowane przez badaczy brytyjskich [1]. W złączach spolaryzowanych w kierunku zaporowym n+/ν oraz p+/π zaobserwowano zjawiska: ekskluzji, natomiast w złączach typu n+/π or p+/ν ekstrakcji nośników ładunku. Konsekwencją tych badań było opracowanie struktur P+/ν/N+ oraz P+/π/N+, w których można zaobserwować dławienie mechanizmów Augera, co powoduje zmniejszenie gęstości nośników ładunku w obszarze absorbera. Czas życia nośników mniejszościowych w warstwach HgCdTe typu p jest większy niż warstwach typu n co wynika z różnic między czasami życia ograniczonymi odpowiednio procesami Auger 7 i Auger 1 [2]. Z tego powodu znacznie częściej konstruowane są struktury P+/π/N+ niż struktury P+/ν/N+. Kluczowym problemem przy wytwarzaniu fotodiod nierównowagowych jest kontrolowane domieszkowanie typu p na niskim poziomie z wysokimi czasami życia nośników. Do wytwarzania fotodiod z dławieniem generacji Augera obecnie wykorzystywane są dwie technologie: epitaksja z wiązek molekularnych MBE (Molecular Beam Epitaxy) i osadzanie warstw ze związków metaloorganicznych MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). MBE pozwala na precyzyjną kontrolę nad położeniem heterozłączy oraz domieszkowaniem donorowym in situ. Kontrolowane domieszkowanie akceptorowe struktur, które mają pracować w warunkach nierównowagowych wymaga jednak niewygodnej implantacji jonów arsenu przeprowadzanej ex situ [3]. Z tego powodu wzrost metodą MOCVD jest bardziej atrakcyjny - umożliwia kontrolowane domieszkowanie donorowe jak i akceptorowe in situ na wymaganych poziomach. Dla osiągnięcia domieszkowania typu p na niskim poziomie (<1016 cm-3) w obszarze absorbera w obydwu metodach wzrostu zarówno MBE [3], jak i MOCVD [4] wymagana jest anihilacja wakansów rtęci. Jest ona dokonywana poprzez wygrzewanie ex-s[...]

 Strona 1