Nr umowy: UMO-2018/30/M/ST7/00174
Czas realizacji: 12.04.2019 – 11.04.2023
Koszty całkowite: 1 115 800,00 PLN
Podmiot realizujący: Wojskowa Akademia Techniczna
Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Antoni Rogalski

Opis projektu:

Prace badawcze nad detektorami podczerwieni pracującymi bez chłodzenia kriogenicznego są polską specjalnością optoelektroniczną dobrze rozpoznawalną w świecie. Proponowany projekt kontynuuje i rozszerza te badania, w szczególności detekcję wysokotemperaturową (HOT – higher operating temperature) i szybkość działania detektorów.

Wśród nowych trendów rozwoju detektorów podczerwieni struktury barierowe z supersieci-II rodzaju (T2SLs – type II superlattices) InAs/GaSb stanowią jeden z wiodących obszarów, dlatego też głównym celem projektu jest badanie i poznanie zjawisk związanych z szybkością działania oraz projektowanie, modelowanie i wzrost techniką MBE (molecular beam epitaxy) struktur barierowych o krótkiej stałej czasowej z T2SLs InAs/GaSb przeznaczonych do wytwarzania detektorów podczerwieni pracujących bez konieczności chłodzenia kriogenicznego. Dodatkowo, ważnym celem jest poznanie mechanizmów transportu nośników i procesów generacyjno-rekombinacyjnych w strukturach barierowych z T2SLs (oraz mechanizmów generacji szumów prądowych). Oczekujemy, że w średniofalowych barierowych strukturach detekcyjnych z T2SLs InAs/GaSb pracujących w warunkach wysokotemperaturowych (> 200 K) uzyskamy stałe czasowe rzędu pojedynczych setek, a być może nawet dziesiątek pikosekund, przy zachowaniu wysokiej wykrywalności.

Publikacje:

  1. W. Gawron, Ł. Kubiszyn, K. Michalczewski, J. Piotrowski, P. Martyniuk, “Demonstration of the Longwave Type-II Superlattice InAs/InAsSb Cascade Photodetector for High Operating Temperature,” IEEE Electron Device Letters 43(9), 1487-1490 (2022). MEiN: 140, DOI: 10.1109/LED.2022.3188909
  2. M. Kopytko and A. Rogalski, “Performance evaluation of type-II superlattice devices relative to HgCdTe photodiodes,” IEEE Transactions on Electron Devices 69(6), 2992-3002 (2022). MEiN: 100, DOI: 10.1109/TED.2022.3164373
  3. M. Kopytko and A. Rogalski, “Figure of merit for infrared detector materials,” Infrared Physics and Technology 122, 104063 (2022). MEiN: 100, DOI: 10.1016/j.infrared.2022.104063
  4. P. Martyniuk, A. Rogalski, S. Krishna, “Interband Quantum Cascade Infrared Photodetectors: Current Status and Future Trends,” Physical Review Applied 17, 1-36 (2022). MEiN: 140, DOI: 10.1103/PhysRevApplied.17.027001
  5. K. Michalczewski, J. Jureńczyk, Ł. Kubiszyn, Piotr Martyniuk, “The Dependence of InAs/InAsSb Superlattice Detectors’ Spectral Response on Molecular Beam Epitaxy Growth Temperature,” Applied Sciences 12, 1-11 (2022). MEiN: 100, DOI: 10.3390/app12031368
  6. T. Manyk, J. Rutkowski , P. Martyniuk , A. Rogalski, “Uncertainty in the estimation of the InAs1−xSbx intrinsic carrier concentration,” Infrared Physics and Technology 117, 1-5 (2021). MEiN: 100, DOI: 10.1016/j.infrared.2021.103854
  7. P. Martyniuk, J. Wojtas, K. Michalczewski, W. Gawrona, J. Mikołajczyk, S. Krishna, “Demonstration of the long wavelength InAs/InAsSb type-II superlattice based methane sensor,” Sensors and Actuators: A. Physical 332, 1-6 (2021). MEiN: 100, DOI: 10.1016/j.sna.2021.113 107
  8. A. Rogalski, M. Kopytko, and P. Martyniuk, W. Hu, “Trends in performance limits of the HOT infrared photodetectors,” Applied Sciences 11(2), 501 (2021). MEiN: 100, DOI: 10.3390/app11020501
  9. M. Rygała , K. Ryczko, T. Smołka , D. Kujawa , P. Martyniuk , T. J. Ronningen , S. Krishna, M. Motyka, “Investigating the physics of higher-order optical transitions in InAs/GaSb superlattices,” Physical Review B 104, 1-10 (2021). MEiN: 140, DOI: 10.1103/PhysRevB.104.085410
  10. A. Rogalski, P. Martyniuk, M. Kopytko, P. Madejczyk, S. Krishna, “InAsSb-based infrared photodetectors: thirty years later on,” Sensors 20, 7047 (2020). MNiSW: 100, DOI: 10.3390/s20247047
  11. A. Rogalski, “Infrared Detector Characterization,” in 2D Materials for Infrared and Terahertz Detectors, Boca Raton CRC Press (2020). DOI: 10.1201/9781003043751