Nr umowy: UMO-2021/41/B/ST7/01532
Czas realizacji: 01.04.2022 – 31.03.2026
Koszty całkowite: 1 597 834 PLN
Podmiot realizujący: Wojskowa Akademia Techniczna
Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Antoni Rogalski

Opis projektu:

Głównym celem projektu są badania efektu lawinowego i próba potwierdzenia możliwości uzyskania wzmocnienia prądowego na poziomie >50 i szumu nadmiarowego <2 w testowych przyrządach (na bazie materiałów z grupy AIIIBV) optymalizowanych na długofalowy zakres promieniowania podczerwonego (długość fali odcięcia, λc ≥ 8 μm) chłodzonych 4- i 2-stopniowymi chłodziarkami termoelektrycznymi. Badania będą obejmowały próbę ustalenia architektury detektora lawinowego i opracowania technologii wytwarzania długofalowej detekcyjnej struktury lawinowej, w szczególności wzrost epitaksjalny materiałów AIIIBV (objętościowego InAsSb i supersieci II-rodzaju InAs/GaSb, InAs/InAsSb), który będzie prowadzony na podłożach GaAs techniką MBE (molecular beam epitaxy) oraz processing warstw i przyrządów.

W ramach realizacji projektu planujemy odpowiedzieć na pytanie czy możliwe jest uzyskanie wzmocnienia prądowego na poziomie >50 w wysokotemperaturowych warunkach pracy (HOT – higher operating temperature) oraz jakie czynniki muszą być spełnione, i które z nich mają decydujący wpływ na efekt lawinowy w analizowanych materiałach i wysokotemperaturowych fotodiodach długofalowych. Należy podkreślić, że wyższe osiągi detektora lawinowego pracującego w długofalowym zakresie promieniowania podczerwonego można uzyskać poprzez dobór właściwego materiału, wprowadzenie odpowiednich zmian w architekturze detektora, w szczególności w obszarze aktywnym i obszarze powielania lawinowego oraz poprawie procedury wzrostu i processingu.

Publikacje:

  1. P. Martyniuk, P. Wang, A. Rogalski, et al. “Infrared avalanche photodiodes from bulk to 2D materials,” Light Science and Applications 12, 212 (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01259-3