Nr umowy: TECHMATSTRATEG1/347751/5/NCBR/2017
Czas realizacji: 01.01.2018 – 31.12.2020
Całkowity koszt realizacji projektu: 7 078 906 PLN
Koszty kwalifikowane WAT: 1 534 00,00 PLN
Lider: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki
Partner w projekcie: Wojskowa Akademia Techniczna, Politechnika Rzeszowska, VIGO Photonics S.A.
Koordynator projektu ze strony WAT: płk prof. dr hab. inż. Piotr Martyniuk

Opis projektu:

Celem projektu było opracowanie technologii materiałów i struktur przeznaczonych do detekcji długofalowego promieniowania podczerwonego (8–14 μm, LWIR) w podwyższonych temperaturach (≥200 K). Głównym przedmiotem badań były półprzewodnikowe supersieci II-go rodzaju na bazie związków antymonu grupy III układu okresowego InAs/GaSb oraz InAs/InAsSb. Materiał ten jest uznawany za następcę tellurku kadmowo-rtęciowego (HgCdTe), który jest obecnie powszechnie stosowany w przyrządach do wykrywania podczerwieni.

W ramach prowadzonych prac opracowano technologię wzrostu supersieci o długofalowej krawędzi absorpcji z zakresu LWIR, z których następnie wykonano przyrządy w celu określenia ich poziomu aplikacyjności. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że supersieci InAs/InAsSb spełniają wymagania postawione w projekcie. Na ich bazie wytworzono fotorezystory oraz fotodiody, których parametry użytkowe przewyższają parametry fotodetektorów z HgCdTe pracujących w temperaturach powyżej 200 K, produkowanych i dostępnych w ofercie firmy VIGO System S.A.

Publikacje:

  1. Ł. Ciura, A. Kolek , K. Michalczewski , K. Hackiewicz , P. Martyniuk, “1/f Noise in InAs/InAsSb Superlattice Photoconductors”, IEEE Transactions on Electron Devices 6(8) 3205-3210 (2020). DOI: 1109/TED.2020.2998449
  2. K. Grodecki, K. Murawski, K. Michalczewski, B. Jankiewicz, P. Martyniuk, “InAsSb mole fraction determination using Raman low energy modes”, Optical Materials Express 10(1), 149-154 (2020). DOI: 10.1364/OME.10.000149
  3. T. Manyk, K. Michalczewski, K. Murawski, P. Martyniuk, J. Rutkowski, “InAs/InAsSb Strain-Balanced Superlattices for Longwave Infrared Detectors”, Sensors 19 (8), 1907 (2019). DOI: 10.3390/s19081907
  4. T. Manyk, K. Murawski, K. Michalczewski, K. Grodecki, J. Rutkowski, P. Martyniuk, “Method of electron affinity evaluation for the type-2 InAs/InAs1-xSbx superlattice”, Journal of Material Science 55, 5135–5144 (2020). DOI: 10.1007/s10853-020-04347-6
  5. K. Hackiewicz, M. Kopytko, J. Rutkowski, P. Martyniuk, Ł. Ciura, “Influence of GaAs and GaSb substrates on detection parameters of InAs/GaSb superlattice-based mid-infrared interband cascade photodetectors”, Applied Optics 59(17), E42-E47 (2020). DOI: 10.1364/AO.385916
  6. K. Murawski, E. Gomółka, M. Kopytko, K.Grodecki, K. Michalczewski, Ł. Kubiszyn, W. Gawron, P. Martyniuk, A. Rogalski, J. Piotrowski, “Bandgap energy determination of InAsSb epilayers grown by molecular beam epitaxy on GaAs substrates”, Progress in Natural Science: Materials International 29(4) 472-476 (2019). DOI: 10.1016/j.pnsc.2019.08.005
  7. K. Hackiewicz, J. Rutkowski, P. Martyniuk, “Long-Wavelength Interband Cascade Detector Architectures for Room Temperature Operation”, IEEE Journal of Quantum Electronics 55(4), 4000306 (2019). DOI: 10.1109/JQE.2019.2923910
  8. T. Manyk, K. Michalczewski, K. Murawski, K. Grodecki, J. Rutkowski, P. Martyniuk, “Electronic band structure of InAs/InAsSb type-II superlattice for HOT LWIR detectors”, Results in Physics 11, 1119-1123 (2018). DOI: 10.1016/j.rinp.2018.11.030