Quad Band infraröd detektor baserad på Graphene / Silicon heterostruktur

Reference number
Coordinator GKN AEROSPACE SWEDEN AB - Avd 9005
Funding from Vinnova SEK 284 000
Project duration November 2017 - May 2018
Status Completed
Venture The strategic innovation programme for graphene
Call 2016-05206-en

Purpose and goal

Målet för förstudien var tillverkning och verifiering av 4-bands infraröda (1.5-5 mikrometer) detektorer baserat på ett nytt grafenbaserat optoelektroniskt sensorkoncept utvecklat av Chalmers. Den tänkta verifieringen inkluderade såväl experiment som simuleringar. Vid tillverkningen framkom att sensorn inte fullt ut kunde realiseras med önskade egenskaper i olika spektralband; troligtvis på grund av oavsiktlig dopning i grafen. Därmed kunde målet endast delvis uppfyllas. Bruskänsligheten kunde verifieras experimentellt medan våglängdsselektiviteten endast har simulerats.

Expected results and effects

Resultatet är en sensor uppbyggd av infraröda detektorer med mycket låg brusnivå. Med en vidareutveckling av tillverkningsprocessen förväntas även en bandselektivitet uppnås, dvs att detektorerna kan mäta infallande ljus/strålning separat i fyra olika våglängdsområden. Den icke-realiserade 4-bandssensorn har simulerats för att analysera dess tillämpning i temperaturmätning av metalliska material. Simuleringarna visar att en sådan sensor skulle ha ett stort värde för monitorering av tillverkningsprocesser av metalliska material, men även andra tillämpningar finns.

Planned approach and implementation

Förstudieprojektet var ett samarbete mellan tre parter. GKN Aerospace AB var projektledare och slutanvändare och bidrog med bland annat industriell input och tillämpningsfall. Termisk Systemteknik AB utför modellframtagning och simulering av strålning och sensorprestanda för ett valt tillämpningsfall. Chalmers Tekniska Högskola tillverkar och utför verifieringsmätning av detektorn. Bortsett från de tekniska problemen med tillverkningsprocessen fungerade samarbetet bra och de tre parterna kompletterade varandra väl.

External links

The project description has been provided by the project members themselves and the text has not been looked at by our editors.