Реєстраційний номер
0221U105955,
0120U104805
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Сенсор диму на основі плазмон-поляритонного фотодетектора
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Мамикін Сергій Васильович,
Дата реєстрації
14-09-2021
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В. Є. Лашкарьова Національної академії наук України
Опис етапу
Об’єктом дослідження даного звіту є збудження плазмон поляритонних хвиль на періодично профільованих металевих плівках плазмон активного металу (золота), що знаходиться в контакті з p-n переходом на пластині Si і призводить до резонансного збільшення його фотоструму та його використання для детектування диму. Предметом дослідження є плазмон поляритонні фотодетектори, утворені на основі таких профільованих металевих плівок і p-n переходу в Si. Метою роботи на даному етапі було характеризація морфологічних, оптичних та електрофізичних характеристик ППФ. Дослідження поверхні виготовлених
структур та отримання морфологічних параметрів виготовлених дифракційних ґраток. Електрофізична характеризація якості структур як діодів. Визначення інтенсивності та ширини плазмон-поляритонного резонансу. Розроблення і виготовлення робочої камери сенсора, яка з одного боку захищена від світла, а з іншого вільно пропускає часточки диму. Розроблення електронної системи підсилення сигналу і виводу інформації з ППФ. Було використано такі методи як скануюча електронна та атомно-силова мікроскопія, Вольт-Амперні та Вольт-Фарадні характеристики, оптичні виміри відбивання поляризованого світла у видимому та ближньому ІЧ діапазонах. Для розробки конструкції камери сенсора використано програмне середовище OPENSCAD. Для розробки електронних систем підсилення і обробки сигналу з ППФ використовувався програмний пакет PROTEUS. Поліпшено технічні характеристики таких ППФ, що відповідають, або краще запланованих значень: максимальна поляризаційна чутливість I p /I s =3:1 ÷ 5:1, кутова півширина максимуму резонансу ∆Θ=5°÷9°, фоточутливість в максимумі резонансу I ph =0.08 ÷ 0.1 A/Вт, параметр неідеальності ВАХ n<3.5, висота бар’єру ϕ b >0.45 eВ. Опубліковано патент на корисну модель, матеріали якого надані у звіті за попередній етап. Опублікована стаття в журналі Nanomaterials з імпакт фактором 5.
Ключові слова: Сенсор диму, Поверхневий плазмонний резонанс, Плазмон-поляритонний фотодетектор.
Опис продукції
Автори роботи
Кондратенко Ольга Сергіївна
Мамонтова Ірина Борисівна
Минько Віктор Іванович
Штикало Олександр Вікторович
Додано/оновлено в НРАТ
2021-09-14
