Programul de Cercetare-Dezvoltare-Inovare pentru Tehnologie Spaţială şi Cercetare Avansată– STAR
(Agentia Spatiala Romana)

Proiect: Fotodetectoare pe straturi subtiri- noi concepte si studii privind utilizarea in aplicatii aerospatiale

Echipa proiectului Descrierea proiectului Plan de realizare Rezultate Diseminare
Coordonator: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie- IMT Bucuresti
Noiembrie 2012- Noiembrie 2015
Director de proiect: Dr. Dana Cristea
 
Echipa proiectului
Descrierea proiectului

Scopul proiectului consta in dezvoltarea de noi concepte de fotodetectoare cu sensibilitate optica ridicata pe un domeniu spectral larg (UV-VIS-NIR-SWIR) bazate pe straturi subtiri de materiale si nanocompozite semiconductoare si analiza aplicabilitatii acestora in domeniul aerospatial.

Componentele optice si optoelectronice sunt utilizate intr-o gama larga de aplicatii spatiale, cum ar fi observarea spatiului si a pamantului, sisteme de comunicati optice, roboti, sisteme de senzori. Componenta de baza a unui sistem optic este fotodetectorul. Fotodectodetectoarele pentru domeniiul UV-Vs sunt realizate in general pe siliciu, iar detectoarele pentru diverse subdomenii din  IR sunt realizate pe compusi semiconductori- tipic HgCdTe. Realizara acestor detectoare presupune utilizarea unor procese tehnologice scumpe (de ex. cresteri epitaxiale) si in plus fodetectoaree pot fi optimizate numai pentru functionare intr-un domeniu spectral ingust. Pentru obtinerea unor detectori de banda larga este necesara utilizarea unei structuri tip stiva, cu mai multe fotodetectoare suprapuse.

Ideea proiectului consta in utilizarea unor straturi subtiri de materiale compozite semiconductoare cu absorbtie pe un domeniu spectral larg, realizabile prin procese tehnologice simple (de ex. depuneri din solutii prin spining sau casting) si obtinerea unor responsivitati ridicate prin utilizarea de QDs (quantum dots) si sau efecte plasmonice.

Planul de realizare
An Etape/ Denumire activitate
2012 Etapa I Studii peliminare si achizitii
  A I.1 Studii preliminare privind cerintele penru fotodetectoarele utilizate in aplicatii aerospatiale; up-grade sistem caracterizare si achizitii materiale
2013 Etapa II Noi concepte de fotodetectoare pentru aplicatii aerospatiale
  A II.1. Studii experimentale de depunere si dopare straturi semiconductoare pe baza de grafena 
  A II.2. Proiectare si realizare straturi subtiri si structuri test
  A II.3. Studii pentru elaborare model conceptual de noi fotodetectoare
  A II.4. Caracterizari pentru optimizare proces
  A II.5. Diseminare
2014 Etapa III Optimizare structuri si nanotehnologie
  A III.1 Elaborare si optimizare flux tehnologic
  A III.2. Caracterizare proces
  A III.3. Optimizare structura fotodetectori si definire demonstrator
  A III.4. Realizare structuri demonstrative
  A II.5.Diseminare, participare la manifestari stiintifice
2015 Etapa IV. Demonstrare
  A IV.1 Caracterizare structuri demonstrative
  A IV.2 Diseminare, participare la manifestari stiintifice
Rezultate
  • Prezentare Conferinta Anuala a Programului STAR - 26-27 iunie 2013, Bucuresti, Romania
  • Prezentare Romanian Space Week - 2-16 mai 2014, Bucuresti, Romania
Diseminare  
  • ISD Industry Space Days 2014, 3-4 June 2014, ESTEC Noordwijk The Nederlands, organised by ESA (poster)
    Thin film photodetectors - new concepts and studies for aerospace applications
    Author: D. Cristea

  • Consultation Workshop on Micro-Nano-Bio Convergence Systems, MNBS 2013, 24th-25th September 2013, Cork, Ireland
    Research results on nanocomposite materials and processing technologies for integration of photonic components with MEMSD.
    Authors: Cristea, P.Obreja, A.Dinescu, C. Obreja, R.Gavrila, M.Purica

  • 5th EOS Topical Meeting on Optical Microsystems (OµS'13), 12-14 September 2013, Capri, Italy
    Oral presentation: Solution processable graphene-P3HT nanocomposite/n-type silicon photodetectors
    Authors: Dana Cristea, Cosmin Obreja, Paula Obreja, Raluca Gavrila

  • E-MRS Spring Meeting 2013, 26-31 May 2013, Strasbourg, France
    Oral presentation: Solution-processable graphene-based nanocomposites for UV-Vis-IR photodetectors
    Authors: Dana Cristea, Cosmin Obreja, Paula Obreja, Iuliana Mihalache, Raluca Gavrila