Cel projektu

Celem projektu jest stworzenie nowatorskiego wielopikselowego selektywnego detektora promieniowania THz zrealizowanego z wykorzystaniem tranzystorów n-MOS zintegrowanych monolitycznie z antenami. W przypadku osiągnięcia wystarczającej selektywności planuje się wykorzystanie linijki detektorów nastrojonych na różne częstotliwości do konstrukcji specjalizowanego spektrometru do zastosowań interdyscyplinarnych, który zostanie przetestowany w obszarach biologii, medycyny i w systemach bezpieczeństwa.

(CZYM SĄ THz) 

Cechami takiego spektrometru będą:

• możliwość dostosowania i optymalizacji konfiguracji do potrzeb indywidualnego użytkownika w kontekście szerokiego spektrum badań interdyscyplinarnych w tym biologii, medycynie i obszarze obronności,
• niska cena użytego detektora,
• małe rozmiary i niewielki ciężar,
• odporność na wstrząsy

W połowie lat 90-tych zaproponowano nowy rodzaj detektorów i emiterów promieniowania THz, których działanie oparte jest na wzbudzeniach plazmy elektronowej w kanale tranzystora polowego. Prace teoretyczne znalazły swój wyraz w doświadczeniach przeprowadzonych na początku lat 2000 na tranzystorach różnego rodzaju. Były to tranzystory krzemowe MOSFET z kanałem typu n wykonane w technologii CMOS oraz tranzystory typu HEMT wykonane na heterostrukturach i studniach kwantowych.

Prace teoretyczne i doświadczalne, prowadzone przez wiele grup w Europie, USA i Japonii, doprowadziły do głębszego zrozumienia podstaw fizycznych detekcji promieniowania THz przez tranzystory polowe. Ogólnie przyjętym i akceptowanym poglądem jest fakt, że detekcja promieniowania THz przez tranzystory zachodzi dzięki wzbudzeniom plazmy elektronowej w kanale tranzystora. Zakłada się, że wykorzystując silny sygnał tzw. detekcji nierezonansowej można otrzymać odpowiedź spektralnie wąską stosując odpowiednią wąskopasmową antenę sprzęgającą padające promieniowanie z kanałem tranzystora. Obecny stan zaawansowania wiedzy i technologii w zakresie tranzystorowych detektorów promieniowania THz pozwala na wytyczenie dwóch kierunków badań. Pierwszym jest konstrukcja wielopikselowego detektora zaś drugim dalsza optymalizacja rezonansowej odpowiedzi detektora.