DOROTA PIERŚCIŃSKA- zobacz i pobierz wszystkie publikacje autora DOROTA PIERŚCIŃSKA w naszych czasopismach

Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Dorota Pierścińska"

» Techniki charakteryzacji laserów kaskadowych, badanie generacji i transportu ciepła w strukturach

Kamil Pierściński

Kwantowe lasery kaskadowe QCLs (Quantum Cascade Lasers) są obecnie bardzo szybko rozwijającą się grupą laserów półprzewodnikowych emitujących w zakresie średniej podczerwieni (3,5…24 μm) [1], jak i w zakresie terahercowym (1,2…4,9 THz) [2,3]. Pierwsza demonstracja emisji w laserach kaskadowych GaAs/AlGaAs miała miejsce w 1998 r. w grupie C. Sirtori w laboratoriach Bella [4]. Od tego czasu lasery kaskadowe bazujące na materiałach GaAs/AlGaAs zostały znacząco udoskonalone, jednakże nadal maksymalna temperatura pracy na fali ciągłej CW (Continous Wave) to temperatura kriogeniczna. Głównym czynnikiem ograniczającym pracę CW jest wysoka moc przy jakiej pracuje urządzenie. Wysokie prądy i napięcia zasilające skutkują wydzieleniem dużej ilości ciepła w obszarze aktywnym (progowa gęstość mocy sięga 90 kW/cm2). Prowadzi to do niekorzystnego wzbudzania nośników z poziomów energetycznych w studniach kwantowych do kontinuum stanów ponad tymi studniami, przez co maleje inwersja obsadzeń, a stąd również zmniejsza się wzmocnienie promieniowania i jeszcze bardziej rośnie prąd progowy. Zwiększenie wydajności i niezawodności laserów kaskadowych w wyższych temperaturach pracy wymaga cieplnej optymalizacji struktury i montażu, niezbędna jest więc znajomość rozkładu temperatury w przyrządzie. Pomiary rozkładów temperatury na powierzchni zwierciadeł lasera QCL zostały wykonane przy wykorzystaniu techniki eksperymentalnej - spektroskopii termoodbiciowej (STR). Kwantowe lasery kaskadowe zdobywają coraz większą popularność w wielu dziedzinach n[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Struktury detektora podczerwieni na bazie supersieci II rodzaju ze związków InAs/GaSb

Janusz Kaniewski

Technologia otrzymywania supersieci InAs/GaInSb jest we wstępnej fazie rozwoju. Główne trudności związane są z przygotowaniem podłoży do epitaksji, optymalizacją technologii otrzymywania supersieci, "processingiem" struktur prowadzącym do otrzymania detektorów oraz ich pasywacją. Jednak potencjalne znaczenie supersieci InAs/GaInSb jest duże, co w przyszłości może spowodować dominację tego związku w konstrukcji detektorów podczerwieni, szczególnie w zakresie dalszej podczerwieni. Należy również podkreślić, że supersieci InAs/GaInSb z powodzeniem mogą być stosowane w produkcji niechłodzonych detektorów podczerwieni. Eksperymentalnie wykazano, że ich parametry są podobne do tych, jakie uzyskuje się dla HgCdTe. Dodatkową zachętę dla podjęcia tematyki detektorów na bazie supersieci stanowi fakt, że ze względu na zagrożenie dla środowiska w najbliższych latach przewiduje się stopniową eliminację rtęci (Hg) i kadmu (Cd) z technologii półprzewodnikowych. Trudności występujące przy wytwarzaniu tego typu detektorów powodują, że stosunkowo mało grup zajmuje się tą tematyką. Dotychczas w Polsce nikt nie zajmował się zastosowaniem supersieci do wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych. Nowoczesne fotodetektory podczerwieni Podstawowym celem pracy było zaprojektowanie i wykonanie pełnej, zoptymalizowanej struktury detektora promieniowania podczerwonego na bazie supersieci II rodzaju ze związków InAs/ GaSb. Do realizacji tego celu konieczne było opanowanie technologii wytwarzania warstw i supersieci metodą epitaksji z wiązek molekularnych MBE (Molecular Beam Epitaxy) oraz ich charakteryzacji. "Processing" oraz pomiary przyrządu były przedmiotem odrębnych prac wykonanych w firmie VIGO System. Procesy epitaksji prowadzono w reaktorze RIBER 32P. Do charakteryzacji warstw i struktur stosowano następujące metody: - do obrazowania powierzchni stosowano mikroskopię optyczną, - do określenia szorstkości powierzchnio wykorzystano mikroskopię sił[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Lasery kaskadowe na zakres średniej podczerwieni

KAMIL KOSIEL

ANNA SZERLING

PIOTR KARBOWNIK

JUSTYNA KUBACKA-TRACZYK

EMILIA PRUSZYŃSKA-KARBOWNIK

ARTUR TRAJNEROWICZ

DOROTA PIERŚCIŃSKA

MACIEJ BUGAJSKI

Lasery kaskadowe QCLs (ang. Quantum Cascade Lasers) to unipolarne przyrządy półprzewodnikowe, w których promieniste przejścia elektronów zachodzą w ramach układu wewnątrzpasmowych stanów kwantowych [1]. Warunkiem poprawnego działania takiej struktury jest jej precyzyjne zaprojektowanie i realizacja, dające po przyłożeniu właściwej zewnętrznej polaryzacji elektrycznej odpowiednie wartości prawdopodobieństwa przejść międzypodpasmowych oraz tunelowych. Obszar aktywny lasera kaskadowego ma budowę wielomodułową a każdy moduł składa się z wielu warstw epitaksjalnych. W ogólności w każdym z wielowarstwowych modułów QCL generowany jest np. trój- lub czteropoziomowy układ laserowy oraz zapewniona zostaje możliwość tunelowego przejścia elektronów do kolejnego modułu. Dzięki temu każdy z elektronów wstrzykniętych do obszaru aktywnego ma szansę uczestniczenia w serii wewnątrzpasmowych przejść promienistych. Możliwości emisyjne laserów kaskadowych obejmują szeroki zakres spektralny od podczerwieni średniej (MIR) do dalekiej (FIR). Zakres materiałów, z których można wykonywać heterostruktury laserów kaskadowych jest szeroki i w ramach półprzewodników A3B5 obejmuje m.in. układy AlGaAs/GaAs, InAlAs/InGaAs/ InP, Si/SiGe. Wytwarzanie ich jest możliwe wyłącznie w ramach zaawansowanych technologii, tj. epitaksji z wiązek molekularnych MBE (ang. Molecular Beam Epitaxy) oraz epitaksji z fazy gazowej, z zastosowaniem prekursorów metaloorganicznych MOVPE (ang. Metalorganic Vapour Phase Epitaxy). Szczególnie szeroki zakres emitowanego promieniowania podczerwonego (IR) pokrywają lasery wykonywane z AlGaAs/GaAs. Konstrukcję heterostruktury Al0,45Ga0,55As/GaAs, którą wykonuje się w ITE przedstawiono na rys. 1 [2]. Obszar aktywny tej heterostruktury zbudowany jest z 36 modułów. Każdy z nich składa się z emitera (3 sprzężone kwantowe studnie potencjału), w którym następuje generacja kwantów IR oraz iniektora (5 studni). Iniektor odbiera elektrony z emi[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Wpływ parametrów zasilania na parametry aplikacyjne laserów kaskadowych na zakres średniej podczerwieni

KAMIL KOSIEL

ANNA SZERLING

PIOTR KARBOWNIK

JUSTYNA KUBACKA-TRACZYK

EMILIA PRUSZYŃSKA-KARBOWNIK

ARTUR TRAJNEROWICZ

DOROTA PIERŚCIŃSKA

MACIEJ BUGAJSKI

W obecnych czasach ważna stała się kontrola nad mechanizmem produkcyjnym oraz wpływem działalności człowieka na otaczające go środowisko. Z tego punktu widzenia istotną rolę odgrywają czujniki gazów analizujące uboczne produkty przemysłu lub ostrzegające przed ulatnianiem się szkodliwych substancji. Szczególne miejsce zajmują tutaj sensory na zakres średniej podczerwieni, ponieważ w obrębie tego zakresu energii znajduje się wiele przejść oscylacyjno-rotacyjnch cząstek. W wielu przypadkach w budowie takiego sensora liczy się kompaktowość. Dlatego też, lasery kaskadowe stanowią doskonałe źródło promieniowania podczerwonego wykorzystywanego w takich urządzeniach. Nadmienić należy także, że koherentne promieniowanie podczerwone jest podstawowym nośnikiem informacji w światłowodowych liniach telekomunikacyjnych. Lasery kaskadowe są wielowarstwowymi strukturami półprzewodnikowymi wykorzystującymi mechanizm przejść wewnątrzpasmowych [1, 2] zatem mamy do czynienia z jednym rodzajem nośników w odróżnieniu od konwencjonalnych laserów półprzewodnikowych, których działanie opiera się o przejścia międzypasmowe. Kolejną zaletą tego typu konstrukcji jest możliwość zaprojektowania struktury na daną długości fali światła niezależnie od rodzaju zastosowanego materiału. Głównymi parametrami przy projektowaniu lasera kaskadowego są szerokości studni kwantowych, wzajemne proporcje pierwiastków w związkach wchodzących w skład studni i barier oraz stopień domieszkowania. Inwersję obsadzeń oraz akcję laserową uzyskuje się przez przyłożenie odpowiedniego zewnętrznego pola elektrycznego i dostarczenie odpowiedniej ilości nośników prądu. Pompowanie elektryczne zapewnia niewielkie rozmiary całego przyrządu. 110 Elektronika 10/2010 W przypadku urządzeń zasilanych elektrycznie pożądana jest praca w modzie ciągłym CW (ang. Continuous Wave) w jak najwyższej temperaturze. Jednakże ze względu na dużą ilość ciepła wydzielanego w strukturach laserów kaskadow[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Kwantowe lasery kaskadowe na zakres średniej podczerwieni

KAMIL KOSIEL

ANNA SZERLING

MACIEJ BUGAJSKI

Piotr Karbownik

Emilia Pruszyńska -Karbownik

Iwona Sankowska

Justyna Kubacka -Traczyk

Anna Wójcik -Jedlińska

Lasery kaskadowe QCLs (ang. Quantum-Cascade Lasers) to półprzewodnikowe, unipolarne emitery promieniowania koherentnego, których zasada działania polega na wewnątrzpasmowych przejściach promienistych nośników oraz tunelowaniu przez wielobarierowy układ kwantowomechaniczny [1]. Warunkiem poprawnego działania tego typu przyrządu jest precyzyjne wykonanie heterostruktury epitaksjalnej, dające po przyłożeniu odpowiedniej zewnętrznej polaryzacji elektrycznej zaprojektowane wartości prawdopodobieństwa przejść wewnątrzpasmowych oraz tunelowych. Obszar aktywny lasera kaskadowego ma budowę wielowarstwową i wielomodułową. W ogólności, w każdym z modułów QCL generowany jest układ poziomów laserowych oraz możliwość tunelowego przejścia elektronów do kolejnego modułu. Dzięki temu każdy z elektronów wstrzykniętych do obszaru aktywnego ma szansę wzięcia udziału w serii wewnątrzpasmowych przejść promienistych. Spektrum emisyjne QCLs to szeroki zakres od średniej MIR (ang. Mid Infrared ) do dalekiej podczerwieni FIR (ang. Far Infrared ). Lasery kaskadowe są lub mogą być szeroko stosowane, np. w układach detekcji gazów (np. CO2, NO, CH4) [2], diagnostyce medycznej [3] oraz w monitorowaniu zanieczyszczeń środowiska [4]. Ścisłe wymogi precyzji dotyczą technologii heterostruktur epitaksjalnych w zakresie założonej konstrukcji i jej jednorodności w obszarze płytki epitaksjalnej oraz powtarzalności osadzania w serii procesów. Dla działania lasera krytyczna jest zgodność geometrii pasma przewodnict[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

» Zastosowanie technologii MOCVD w dziedzinie laserów antymonkowych z heterozłączem I-go rodzaju

Marek Wesołowski

Włodek Strupinski

Emilia Pruszyńska -Karbownik

Marcin Motyka

Grzegorz Sęk

Anna Wójcik -Jedlińska

Heterozłaczowe lasery pólprzewodnikowe zakresu 1,9…3 μm ze strukturą wykonaną z antymonków są obecnie głównym rodzajem laserów pracujących w tym obszarze widmowym (rys. 1). Zapewniają tryb pracy ciągłej w temperaturze pokojowej oraz względnie wysokie moce. W przeciwieństwie jednak do większości laserów półprzewodnikowych technologia otrzymywania heterostruktur całkowicie zdominowana jest przez epitaksję z wiązek molekularnych (MBE), a technologia epitaksji ze związków metaloorganicznych (MOCVD) jest w tej dziedzinie prawie nieobecna. Obok szeregu przyczyn utrudniających zastosowanie MOCVD jak np. niskie temperatury topnienia, niepełna piroliza prekursorów, separacja faz czy brak możliwości zastosowania SbH3 jako prekursora antymonu występuje czynnik częściowo z nimi związany i prawie uniemożliwiający otrzymywanie warstw zawierających glin o jakości odpowiedniej do zastosowania w laserach. Czynnik ten ma postać silnego zanieczyszczenia węglem oraz tlenem i prowadzi do występowania wysokiej nieintencjonalnej koncentracji dziurowej [1-3]. Niezamierzona koncentracja typu p w warstwach zawierających więcej niż 60% atomów glinu wśród atomów grupy III przekracza zwykle 2E18 cm-3. Następstwem tych problemów jest prawie całkowity brak doniesień o laserach na GaSb wykonanych przy zastosowaniu MOCVD oraz brak jakiejkolwiek komercjalizacji tej technologii. W jedynym opublikowanym dotychczas przypadku [1] przyrządu o strukturze podobnej do przedstawionej na rys. 1 parametry lasera znacznie odbiegały od parametrów uzyskiwanych w przypadku stosowania MBE i nie przedstawiono trybu pracy ciągłej. Z drugiej strony technologia MOCVD odpowiada znacznie mniej wymagającemu zakresowi ciśnień i pojedynczy proces jest krótszy. W ogólności związana jest z mniejszymi kosztami oraz - jeśli jest już opracowana - z łatwiejszą komercjalizacją. Technologie MBE i MOCVD odpowiadają także różnym warunkom termodynamicznym, w związku z czym zdarza się[...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/10

KUP TERAZ » KUP TERAZ (SMS) »

Strona 1

r e k l a m a