Struktūra

Optoelektronikos skyrius

Skyriaus vadovas prof. Gintaras Valušis
tel. +370 5 2649211

Skyrius atlieka fundamentinius ir taikomuosius tyrimus puslaidininkinių medžiagų technologijos ir fizikos srityse, optoelektronikos prietaisų technologijoje ir jų taikymuose. Skyriaus turima moderni puslaidininkių epitaksijos technologinė įranga leidžia užauginti darinius iš naujų medžiagų, tokių, kaip III grupės elementų bismidai, ir pagaminti infraraudonojo ir terahercinių dažnių diapazono optoelektroninius prietaisus. Skyriaus mokslininkai taip pat gali atlikti visą kompleksą standartinių medžiagų optinių savybių matavimų; jie yra sukūrę visą eilę unikalių terahercinės spektroskopijos ir vaizdinimo technologijų.
Laboratorijos:

SKYRIAUS DARBUOTOJAI


įranga

Ultrasparčiosios optoelektronikos laboratorija

 
  • Perderinamo bangos ilgio femtosekundinių impulsų optinis parametrinis generatorius (ORPHEUS, Light Conversion);
  • Ti:safyre femtosekundinis lazeris (MIRA, Coherent);
  • Ti:safyre femtosekundinis lazeris (Femtolaser):
  • Yb:KGW femtosekundinis osciliatorius (Light Conversion);
  • Er:skaiduloje femtosekundinis lazeris (Toptica);
  • THz laikinės spektroskopijos sistema;
  • Optinio kaupinimo THz strobavimo sistema.
 
Optoelektronikos technologijų laboratorija  
  • Veeco GENxplor molekulių pluoštelių epitaksijos (MPE) sistema yra skirta aukštos kokybės  III-V junginių epitaksiniam auginimui ant padėklų iki 3 colių diametro esant labai aukštam auginimo parametrų valdymo tikslumui. Sistema aprūpinta In, Ga, Al, Bi molekuliniais šaltiniais, As2 ir Sb skaldikliais bei Si, Be bei Te legirantais.
  • SVT „III-V MBE System Model C-V-2“ - MPE įrenginys skirtas III-V grupės puslaidininkinių sluoksnių ir kvantinių darinių auginimui. Įrenginys aprūpintas In, Ga, Al, Bi molekuliniais šaltiniais, As2 skaldikliu bei Si ir Be legirantais.
  • Integrated Vacuum Deposition System Model TFDS- 870 - elektroninio spindulio įrenginys skirtas metalų kontaktų ant puslaidininkių struktūrų formavimui. Galima garinti Au, Ge, Ti, Ni, Al, AuGe vieno sluoksnio ar daugiasluoksnes dangas.
 
Puslaidininkių optikos laboratorija  
  • Moduliacinės spektroskopijos stendas (fotoatspindys, elektroatspindys, SPV, l‑moduliacija; hw = 0.5 – 4 eV sritis).
  • Žematemperatūrinės optinės spektroskopijos stendas (foto- ir elektroatspindys, l‑moduliacija, fotoliuminescencija, PLE; hw = 0.56 – 5 eV sritis, 4 – 300 K temperatūrinis intervalas).
  • Daugiakampės spektroskopinės elipsometijos stendas (RC2 Woolam ir sukamo analizatoriaus elipsometrai; hw = 0.4 – 6.2 eV sritis).
  • Poliarizacijos moduliacijos ir magnetooptinių tyrimų stendas (PEM-moduliacija, magnetinis laukas iki 3 T).
  • Fourier IR spektroskopijos stendas (Vertex 70v FT-spektrometras, hw = 0.01 – 0.7 eV, su Ramano ir cirkulinio dichroizmo blokais).
  • Šviesos sklaidos stendas (hw = 1.5 – 4 eV sritis).
  • Shimadzu UV-3600 spektrometras su integruojančia sfera.
 
Terahercinės fotonikos laboratorija  
  • Edinburgh Instruments THz lazeris FIRL-100;
  • VDI dažnių daugintuvas dažnių ruožui 100/200/300/600 GHz;
  • Thermo Scientific Furjė IR spektrometras Nicolet 8700;
  • Vakumuojamas Furjė IR spektrometras;
  • Toptica Terascan 780 sistema;
  • Spektroskopinė THz vaizdinimo sistema;
  • Janis Research uždaro ciklo LHe kriostatas su optiniais lanagais ir elektrinėmis jungtimis;
  • Užpilamas skystu azotu LN2 kriostatas su optiniais lanagais ir elektrinėmis jungtimis;
  • Precizinė zondinė stotis bei laboratoriniai matavimo prietaisai, skirti I/V bei C/V charakteristikų matavimams dc-, ac-, arba impulsiniame rėžimuose.
 
Vykdomi projektai
  • Europos kosmoso agentūros projektas „Bismidai infraraudoniems fotodetektoriams“ (BIRD)Projekto tikslas yra naujųjų A3B5 puslaidininkinių junginių, vadinamų praskiestaisiais bismidų lydiniais, sluoksnių auginimo technologijos sukūrimas. Bi įvedimas į GaAs, GaInAs ir InAs elementarųjį narvelį vietoj arseno atomų stipriai susiaurina junginio draustinių energijų tarpą ir daro juos patrauklius artimųjų ir viduriniųjų bangų taikymams. Vykdant projektą bus įvertintos išvystytų technologijų taikymo perspektyvos dviejose kryptyse: i) epitaksinių bismidų sluoksnių, pasižyminčių ~1 eV draustinių energijų tarpu, taikymas didelio efektyvumo tandeminių fotovoltinių elementų kūrimui ir ii) fotodiodų ir fotodiodinių matricų, jautrių infraraudonosios spektro srities bangoms iki 4 mm, gamybai.
    Projekto vykdymo laikotarpis 2016 01 18-2018 01 18
    Projekto koordinatorius Valstybinis mokslinių tyimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras; vadovas A. Krotkus
    Projekto biudžetas 199 135 eurų
  • FP7 Marie Curie ITN projektas NOTEDEV (Nauji teraherciniai prietaisai)
    NOTEDEV yra Europos Sąjungos Marie Curie programos projektas.  Šio projekto tikslas - įvaldyti vadinamąją Terahercų (THz) elektromagnetinio spektro dalį.  Jungtinis su vienais geriausių Europos universitetų ir industrinių partnerių bendradarbiavimo siekis yra moksliniai tyrimai šioje srityje ir jaunųjų fizikų paruošimas. Teraherciniai šaltiniai bei detektoriai turi daug reikšmingų pritaikymų biologijos, medicinos, saugos ir nedestruktyvaus testavimo srityse.  Kai kurie teraherciniai prietaisai jau dabar yra praktiškai naudojami, tačiau norint visiškai išnaudoti terahercinės elektromagnetinio spektro dalies potencialą, reikia tęsti prietaisų tobulinimą orientuojantis į jų efektyvumą, kompaktiškumą, patikimumą bei kainą. Fizinių ir technologijos mokslų centre (FTMC) vystomi yra puslaidininkiniai THz komponentai laikinės Spektroskopijos (Time-Domain Spectroscopy, TDS) sistemoms aktyvuojamoms 1,55 μm femtosekundinių lazerių impulsais.  Šie femtosekundiniai lazeriai užtikrintų THz-TDS sistemos konkurencingą kainą ir kompaktiškumą.
    Projekto trukmė 2014 10 01 – 2017 09 30
    Projekto koordinatorius Durham’o universitetas, JK; FTMC grupės vadovas Arūnas Krotkus
    FTMC skirta biudžeto dalis 185 000 Eurų

  • Nepoliniai ZnO ploni sluoksniai: su auginimu susijusios struktūrinės ir optinės savybės (programa „Mutual Funds Taiwan – Latvia – Lithuania“, 2014-2016, vadovas – R. Nedzinskas, 3500-P246, 3500-U11)
  • Projektas LAT-04/2016 (3500-P330) „Kompaktiški integriniai THz komponentai ir spektroskopinio THz vaizdinimo sistemos – KITKAS“, LAT-04/2016 (Lietuvos mokslo taryba, 2016-2018). Vadovas – Irmantas Kašalynas

  • Projektas MIP-71/2015 „Bismuto kvantiniai taškai GaAs matricoje – BiNano“, (Lietuvos mokslo taryba, 2015-2017).  Vadovė – Renata Butkutė (Dalius Seliuta)

  • Projektas MIP-14281 „Aktyvių metamedžiagų tyrimas ir taikymas terahercinės spinduliuotės perjungimui ir moduliacijai“ (Lietuvos mokslo taryba, 2014-2017) Vadovas – Žilvinas Kancleris (Dalius Seliuta)

svarbiausios publikacijos
  1. Sandra Stanionytė, Vaidas Pačebutas, Bronislovas Čechavičius, Andrius Bičiūnas, Andrejus Geižutis, Virginijus Bukauskas, Renata Butkutė, Arūnas Krotkus. Impact of thermal treatments on epitaxial GayIn1−yAs1−xBi x layers luminescent properties. Journal of materials science. ISSN 0022-2461. 2018, vol. 53, iss. 11, p. 8339-8346.
  2. Vytautas Janonis, Vytautas Jakštas, Irmantas Kašalynas, Pawel Prystawko, Piotr Kruszewski. Reflectivity of plasmon–phonon modes in grating coupled AlGaN/GaN heterostructures grown on SiC and GaN substrates. Physica status solidi. B, Basic solid state physics. ISSN 0370- 1972. 2018, vol. 255, iss. 5, art. no. 1700498, p. 1-6.
  3. Ignas Grigelionis, Vytautas Jakštas, Vytautas Janonis, Irmantas Kašalynas, Pawel Prystawko, Piotr Kruszewski, Michal Leszczynski. Terahertz electroluminescence of shallow impurities in AlGaN/GaN heterostructures at temperatures above 80 K. Physica status solidi. B, Basic solid state physics. ISSN 0370-1972. 2018, vol. 255, iss. 5, art. no. 1700421, p. 1-5.
  4. Domas Jokubauskis, Linas Minkevičius, Mindaugas Karaliūnas, Simonas Indrišiūnas, Irmantas Kašalynas, Gediminas Račiukaitis, Gintaras Valušis. Fibonacci terahertz imaging by silicon diffractive optics. Optics letters. ISSN 0146-9592. 2018, vol. 43, iss.12, p. 2795-2798.
  5. Anders Elfwing, Ponseca Jr., Carlito S., Ouyang Liangqi, Andžej Urbanovič, Arūnas Krotkus, Tu Deyu, Forchheimer Robert, Inganäs Olle. Conducting helical structures from celery decorated with a metallic conjugated polymer give resonances in the terahertz range. Advanced functional materials. ISSN 1616-301X. 2018, vol. 28, iss. 24, art. no 1706595, p. 1-8.
  6. Milda Tamošiūnaitė, Simonas Indrišiūnas, Vincas Tamošiūnas, Linas Minkevičius, Andžej Urbanovič, Gediminas Račiukaitis, Irmantas Kašalynas, Gintaras Valušis. Focusing of terahertz radiation with laser-ablated antireflective structures. IEEE transactions on terahertz science and technology. ISSN 2156-342X. 2018, vol. 8, iss. 5, p. 541-548.
  7. Vaidas Pačebutas, Sandra Stanionytė, Andrius Arlauskas, Ričardas Norkus, Renata Butkutė, Andrejus Geižutis, Bronislovas Čechavičius, Arūnas Krotkus. Terahertz excitation spectra of GaAsBi alloys. Journal of physics D: Applied physics. ISSN 0022-3727. 2018, vol. 51, iss. 47, art. no. 474001, p. 1-7.
  8. Vilius Palenskis, Linas Minkevičius, Jonas Matukas, Domas Jokubauskis, Sandra Pralgauskaitė, Dalius Seliuta, Bronislovas Čechavičius, Renata Butkutė, Gintaras Valušis. InGaAs diodes for terahertz sensing-effect of molecular beam epitaxy growth conditions. Sensors. ISSN 1424-8220. 2018, vol. 18, iss. 11, art. no. 3760, p. 1-13.
  9. Uroš Puc, Abina Andreja, Anton Jeglič, Aleksander Zidanšek, Irmantas Kašalynas, Rimvydas Venckevičius, Gintaras Valušis. Spectroscopic analysis of melatonin in the terahertz frequency range. Sensors. ISSN 1424-8220. 2018, vol. 18, iss. 12, art. no. 4098, p. 1-12.
  10. Kęstutis Ikamas, Ignas Nevinskas, Arūnas Krotkus, Alvydas Lisauskas. Silicon field effect transistor as the nonlinear detector for terahertz autocorellators. Sensors. ISSN 1424-8220. 2018, vol. 18, iss. 11, art. no. 3735, p. 1-11.
  11. Ričardas Norkus, Andrius Arlauskas, Arūnas Krotkus. Terahertz excitation spectra of InP single crystals. Semiconductor science and technology. ISSN 0268-1242. 2018, vol. 33, iss. 7, art. no. 075010, p. 1-5.
  12. Vytautas Karpus, Ričardas Norkus, Renata Butkutė, Sandra Stanionytė, Bronislovas Čechavičius, Arūnas Krotkus. THz-excitation spectroscopy technique for band-offset determination. Optics express. ISSN 1094-4087. 2018, vol. 26, no. 26, p. 33807-33817.
  13. Mindaugas Karaliūnas, Kinan E. Nasser, Andžej Urbanovič, Irmantas Kašalynas, Dalia Bražinskienė, Svajus Asadauskas, Gintaras Valušis. Non-destructive inspection of food and technical oils by terahertz spectroscopy. Scientific reports. eISSN 2045-2322. 2018, vol. 8, art. no. 18025, p. 1-11.
  14. Karolis Ratautas, Mindaugas Andrulevičius, Aldona Jagminienė, Ina Stankevičienė, Eugenijus Norkus, Gediminas Račiukaitis. Laser-assisted selective copper deposition on commercial PA6 by catalytic electroless plating – process and activation mechanism. Applied surface science. ISSN 0169-4332. 2019, vol. 470, p. 405-410.
  15. Dalius Seliuta, Gediminas Šlekas, Gintaras Valušis, Žilvinas Andrius Kancleris. Fano resonance arising due to direct interaction of plasmonic and lattice modes in a mirrored array of split ring resonators. Optics letters. ISSN 0146-9592. 2019, vol. 44, iss. 4, p. 759-762.
  16. Ignas Grigelionis, Justinas Jorudas, Vytautas Jakštas, Vytautas Janonis, Irmantas Kašalynas, Pawel Prystawko, Piotr Kruszewski, Michal Leszczyński. Terahertz electroluminescence of shallow impurities in AlGaN/GaN heterostructures at 20 K and 110 K temperature. Materials science in semiconductor processing. ISSN 1369-8001. 2019, vol. 93, p. 280-283.
  17. Alesia Paddubskaya, Marina Demidenko, Konstantin Batrakov, Gintaras Valušis, Tommi Sakari Kaplas, Yuri Svirko, Polina Kuzhir. Tunable perfect THz absorber based on a stretchable ultrathin carbon-polymer bilayer. Materials. ISSN 1996-1944. 2019, vol. 12, iss. 1, art. no. 143, p. 1-11.
  18. Domas Jokubauskis, Linas Minkevičius, Dalius Seliuta, Irmantas Kašalynas, Gintaras Valušis. Terahertz homodyne spectroscopic imaging of concealed low-absorbing objects. Optical engineering. ISSN 0091-3286. 2019, vol. 58, iss. 2, art. no. 023104, p. 1-4.
  19. Roman Viter, Maryna Savchuk, Nickolay Starodub, Zigmas Balevičius, Saulius Tumėnas, Almira Ramanavičienė, Daniels Jevdokimovs, Donats Erts, Igor Iatsunskyi, Arūnas Ramanavičius. Photoluminescence immunosensor based on bovine leukemia virus proteins immobilized on the ZnO nanorods. Sensors and actuators B: Chemical. ISSN 0925-4005. 2019, vol. 285, p. 601-606.
  20. Justinas Glemža, Vilius Palenskis, Andrejus Geižutis, Bronislovas Čechavičius, Renata Butkutė, Sandra Pralgauskaitė, Jonas Matukas. Low-frequency noise investigation of 1.09 μm GaAsBi laser diodes. Materials. ISSN 1996-1944. 2019, vol. 12, iss. 4, art. no. 673, p. 1-13.
  21. Simonas Indrišiūnas, Heiko Richter, Ignas Grigelionis, Vytautas Janonis, Linas Minkevičius, Gintaras Valušis, Gediminas Račiukaitis, Till Hagelschuer, Heinz-Wilhelm Hübers, Irmantas Kašalynas. Laser-processed diffractive lenses for the frequency range of 4.7 THz. Optics letters. ISSN 0146-9592. 2019, vol. 44, no. 5, p. 1210-1213.