Metodyka badań

Celem projektu jest stworzenie nowatorskiego wielopikselowego detektora promieniowania THz zrealizowanego z wykorzystaniem selektywnych tranzystorów MOS i wykorzystanie go do konstrukcji specjalizowanego spektrometru do zastosowań interdyscyplinarnych, który zostanie przetestowany w obszarach biologii, medycyny i w systemach bezpieczeństwa.

W projekcie planuje się rozwinąć sprawdzoną poprzednio koncepcję konstrukcji detektora THz opartego o zjawisko fotowoltaiczne zachodzące w warstwie inwersyjnej tranzystora MOS z kanałem typu n. Ten typ detekcji (niemający nic wspólnego ze standardowym wykorzystaniem tranzystora jako wzmacniacza), przy wykorzystaniu selektywnej anteny na pasmo THz, ma pozwolić na wykorzystanie detektora do celów analizy spektralnej. Zdefiniowanie parametrów spektrometru, tzn. wybór zakresu spektralnego pracy, będzie wynikiem badań prowadzonych techniką spektroskopii THz na wybranych materiałach i substancjach ważnych w biologii, medycynie i obronności.

Interdyscyplinarny charakter projektu polega na uczestnictwie zespołów realizujących zadania z dziedziny technologii półprzewodników, modelowania numerycznego, fizyki, biologii, medycyny i techniki wojskowej.

Projekt złożony jest z trzech obszarów działań, którymi są:

• modelowanie, wytworzenie i testowanie detektora w postaci linijki pikseli,
• konstrukcja układu opto-mechanicznego spektrometru i integracja urządzenia.
• badania spektroskopowe w zakresie THz materiałów i substancji o znaczeniu dla obronności, medycyny i biologii.

Sygnał detekcji THz (tranzystor o wymiarach W/L = 10/5µm wytworzony na membranie 40µm, sprzężony monolitycznie z anteną, oświetlony wiązką THz ze źródła o mocy 15mW)

 

 

Obszary podzielone są na poszczególne zadania z których znaczna część w pierwszym okresie dotyczy modelowania, wytwarzania a następnie charakteryzacji detektorów celem otrzymania ich wystarczającej czułości i selektywności. Jednocześnie wykonywać będzie się pomiary materiałów o znaczeniu dla obronności, medycyny i biologii przy wykorzystaniu komercjalnego spektrometru fourierowskiego oraz spektrometru TDS. Prace zakończy wykonanie modelu spektroskopu wykorzystującego detektory  wytworzone w projekcie.