Penelitian di Pusat Quantum Devices

Didinginkan Inframerah (3 - 16 μm) Kuantum Riam Laser

Laser beroperasi di (3-16 m) daerah spektral menengah dan jauh-inframerah yang diinginkan untuk banyak aplikasi. Banyak dari aplikasi ini berpusat di sekitar perlindungan orang terhadap berbagai ancaman. Penginderaan jauh kimia mungkin yang paling mudah dan ditujukan untuk mendeteksi bahan kimia beracun, bahan peledak, dan agen senjata kimia pada jarak yang aman.Selain itu, laser ini sedang menatap untuk menjaga pesawat terhadap serangan rudal serta untuk keandalan yang lebih tinggi ruang bebas komunikasi. Sampai baru-baru, satu-satunya teknologi laser yang seperti tersedia didasarkan pada gas atau solid-state besar laser serta cryogenically didinginkan laser semikonduktor. Salah satu proyek yang paling menarik di Pusat Quantum Devices adalah uncooled inframerah quantum cascade laser (QCLs), yang, menjadi laser semikonduktor, secara inheren kompak dan akan membantu menghilangkan kebutuhan untuk besar dan tidak dapat diandalkan pendinginan cryogenic. Hal ini diterjemahkan menjadi lebih kecil, lebih murah, sistem dengan seumur hidup lebih lama dan kurang pemeliharaan. Selain catatan kami saat ini sehubungan dengan rentang panjang gelombang operasi dan daya puncak tinggi, kami juga telah mengembangkan kekuasaan tertinggi terus menerus QCLs gelombang pada suhu kamar. Kami sedang berusaha untuk meningkatkan efisiensi perangkat, meningkatkan karakteristik emisi spektral dan spasial, dan untuk skala daya keluaran ke tingkat rekor baru.

Jenis II Detektor Seperlattice Berbasis Inframerah

Sumur III-V kuantum dan superlattices berdasarkan InAs / GaSb / AlSb, dan senyawa terkait telah menarik banyak perhatian karena keberpihakan Band yang unik dan sifat fisik. Baru-baru ini, heterostructures elektronik dan optoelektronik baru telah diusulkan dari sistem bahan ini untuk sirkuit ratus gigahertz logika, Terahertz transistor, RTDs, laser inframerah, dan detektor inframerah. Di Pusat Quantum Devices, kami telah mengembangkan teori, modeling, pertumbuhan, teknik karakterisasi, dan perangkat fabrikasi untuk sistem bahan ini yang telah memungkinkan kami untuk menunjukkan beberapa yang terbaik melaporkan hasil untuk uncooled dan sangat panjang gelombang detektor Type-II.

Ultraungu dan Terlihat Perangkat Berdasarkan Semikonduktor III-Nitrida

Lebar celah pita bahan III-Nitrida (AlInGaN) baru-baru ini telah menjadi salah satu topik penelitian terpanas di kalangan masyarakat semikonduktor, karena potensi yang sangat baik mereka untuk digunakan dalam elektronik daya tinggi dan UV / perangkat optoelektronik terlihat. Pusat Quantum Devices telah memainkan peran penting dalam mengembangkan-ment III-nitrida, menunjukkan rekor dunia prestasi di kedua memancarkan cahaya dan mendeteksi perangkat ringan (termasuk pekerjaan baru pada detektor foton terus bertambah). Banyak penelitian ini telah didanai oleh DoD. Beberapa prestasi terbaru dan penting yang disorot di bawah.

Diri Rakintan Kuantum Dot Perangkat

Semikonduktor titik-titik kuantum (qds) yang menarik berkat sifat elektronik menarik mereka yang secara signifikan mempengaruhi kinerja kecepatan tinggi perangkat elektronik dan fotonik, dan pengembangan konsep perangkat baru seperti transistor elektron tunggal. Titik-titik kuantum, juga dikenal sebagai kotak kuantum, adalah nanometer pulau skala di mana elektron dan lubang terbatas di kotak potensi tiga dimensi. Sebagai hasil dari kurungan kuat dikenakan pada semua tiga dimensi spasial, titik-titik kuantum mirip dengan atom. Mereka sering disebut sebagai atom buatan. Salah satu pendekatan diselidiki di CQD adalah untuk mewujudkan qds melalui selfassembly selama pertumbuhan epitaxial untuk demonstrasi photodetectors dan laser.

Canggih Si LDMOS RFICDesain

Si LDMOS telah menjadi teknologi transistor dominan dalam power amplifier dasar-stasiun seluler selama 15 tahun terakhir karena biaya rendah dan kinerja RF yang sangat baik. Munculnya generasi keempat (4G) standar seluler telah memperpanjang frekuensi operasi luar 2.2 GHz dengan demikian mendorong teknologi Si LDMOS ke batas yang dapat digunakan perusahaan. Arsitektur sistem 4G telah bergeser ke beberapa pemancar independen dalam basestation tunggal untuk memanfaatkan teknologi beberapa antena. Kebutuhan untuk frekuensi tinggi, daya, dan perangkat kepadatan gain akan meningkatkan permintaan untuk perangkat RFIC Si LDMOS yang memenuhi persyaratan untuk power amplifier 4G. .

Nanoteknologi Dengan Berkas Elektron Litografi

Meningkatkan kinerja dan fungsi dari sistem optoelektronik membutuhkan dimensi perangkat yang lebih kecil. Namun, litografi optik saat ini terbatas untuk fitur ukuran sekitar 0,13 m di IC fabrikasi komersial. Lebih lanjut mengurangi kritikus al dimensi perangkat memerlukan penggunaan teknik resolusi tinggi seperti litografi sinar elektron. Fitur sekecil 0,02 pM telah dibuktikan menggunakan Leica LION-LV1 sistem litografi sinar elektron di Pusat Quantum Devices.

Detektor Kuantum Nah Inframerah (QWIP)

Mewujudkan 'mata buatan' dalam bentuk perangkat pencitraan inframerah adalah salah satu proyek yang paling mendebarkan di Pusat Quantum Devices. Tim peneliti menjelajahi multi-spektral Quantum Nah Infrared photodetektor (QWIP) bidang fokus teknologi array untuk tujuan ini. Upaya ini didanai oleh Departemen Pertahanan dan dimotivasi oleh potensi teknologi ini dalam meningkatkan kinerja thermal imaging medis dan identifikasi objek ambigu.

Pengembangan Didinginkan InAsSb Sensor Cahaya Teknologi

Pusat Quantum Devices telah terlibat dalam penelitian InAsSb sejak konsepsi. Pengembangan keberhasilan-ful sistem bahan III-V InAsSb akan menawarkan pilihan alternatif untuk industri yang dominan II-VI sistem bahan HgCdTe dan detektor panas seperti microbolometers untuk photodetectors inframerah oper-Ating antara 7 pm dan 12 pM untuk operasi di ruang suhu. Dengan demikian, InAsSb, lebih dari komposisinya, tumpang tindih dua rentang panjang gelombang di mana sifat-sifat atmosfer berbeda secara signifikan.

InTIAsBiSb Detektor Teknologi

Kebutuhan untuk kecepatan tinggi detektor inframerah uncooled memicu penelitian sempit senyawa bandgap semicon-konduktor.Kecepatan tinggi inframerah uncooled (IR) detektor berdasarkan sistem ini sangat dituntut untuk banyak mili-tary dan aplikasi industri seperti: sistem deteksi target, fuzes kedekatan, bom pintar, inframerah sistem penanggulangan aktif, LIDAR, pengujian non-destruktif dan inspeksi teknik, pemantauan kualitas kimia dan pengendalian proses, penginderaan jauh, dan komunikasi ruang bebas.

Al-bebasInGaAsP / GaAs Laser Emitting di 980 nm dan 808 nm

Salah satu proyek penelitian yang paling menantang di Pusat Quantum Devices telah mengembangkan sci-ence dan teknologi laser semikonduktor aluminium bebas didasarkan pada sistem bahan InGaAsP / GaAs. Tujuan utama dari riset ini adalah untuk keluar melakukan yang tersedia secara komersial laser berbasis AlGaAs. Pekerjaan penelitian ini didanai oleh DoD.Teknologi ini telah dilisensi untuk Industri. Beberapa prestasi terobosan dirangkum di bawah ini.

Antimon Berbasis Tinggi Kekuasaan 3-5 Laser μm

Elektrik disuntikkan pertengahan inframerah semikonduktor (3-5 m) laser adalah sumber cahaya strategis dan penting bagi berbagai awide dari sistem aplikasi militer dan sipil. Untuk sebagian besar aplikasi ini, tinggi-kekuatan yang dapat diandalkan op- timbangkan sangat penting karena menentukan sensitivitas dan jangkauan spasial dari aplikasi akhir. Penelitian yang dilakukan di Pusat Quantum Devices memimpin komunitas riset dalam membuat laser pertengahan inframerah yang tersedia untuk aplikasi. Saat ini, tiga jenis struktur laser yang interband dianggap sebagai laser menjanjikan daya tinggi suhu tinggi.