Doktorantūra

Atgal

Grafenas/AlGaN/GaN darinių, skirtų terahercinės spinduliuotės jutikliams, optinis ir elektrinis tyrimas

Šiandien mokslininkai aktyviai tiria fizikinius reiškinius, naujas medžiagas, ieško efektyvesnių terahercų (THz) registravimo būdų, kas gerai tiktų kompaktiškų kambario temperatūroje veikiančių THz detektorių kūrimui bei vystymui. Dvimačių elektronų judris grafene gali siekti rekordiškai dideles vertes kambario temperatūroje, todėl grafenas ypač įdomi medžiaga THz detektoriams kurti [L Vicarelli et al. Nature Materials 11, 865-871 (2012), G Auton et al., Nature Comm. 7, 11670 (2016)]. Kita įdomi THz mokslui ir technologijoms medžiaga yra GaN heterodariniai dėl juose sukuriamo ženkliai didesnio dvimačių elektronų tankio, nei Si arba GaAs heterodariniuose [Taiichi Otsuji and Michael Shur, IEEE Microwave Magazine 15, 43-50 (2014)]. Pasiūlyta vieno atomo storio grafeno sluoksnį naudoti Grafenas/AlN/GaN karštųjų elektronų tranzistoriuose kaip bazės elektrodą tikintis tranzistoriaus veikimo spartos viršijančios THz dažnio ribą [Ahmad Zubair et al., Nano Lett. 17, 3089−3096 (2017)]. Tai skatina pradėti tyrimus elektrinių kontaktų grafeno su metalais, naudojamais AlGaN/GaN didelio elektronų judrio transistoriuose, žymiai aukštesniuose, nei įprasta grafeno elektronikai, temperatūriniuose rėžimuose [T. Kaplas et al., Condensed Matter 4(1), p. 21 (2019)], bei tirti dvimačių elektronų pernašos ypatumus Grafenas/AlGaN/GaN dariniuose.

Šiame darbe siūloma tirti karštųjų krūvininkų ir plazminių nestabilumų reiškinius Grafene ir AlGaN/GaN su dvimatėmis elektronų dujomis siekiant pasiūlyti naują THz jutiklių dizainą. Planuojama suprojektuoti skirtingo dizaino AlGaN/GaN heterodarinius, ištirti Grafenas/AlGaN/GaN kontakto fizikines savybes temperatūrose nuo 4 K iki 400 K . Jutikliai terahercams bus išbandyti panaudojant skirtingas THz antenos ir bandinio sujungimo koncepcijas, taikomas nano-bolometrams, diodams, lauko tranzistoriams, ieškant kiek galima didesnio THz jutiklio jautrio bei mažesnės ekvivalentinės triukšmų galios.
 
Dėl detalesnės informacijos susisiekite su temos vadovu I. Kašalynu.