Elektronika 2011-10 I.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych ...

Streszczenia artykułów ● Summaries of the articlesGAWRON W., ROGALSKI A.: Zjawiska fotoelektryczne w złożonychheterostruturach HgCdTe stosowanych w konstrukcjach niechłodzonychdetektorów podczerwieniElektronika (LII), nr 10/2011, s. 28Artykuł przedstawia wybrane wyniki prac badawczych nad udoskonaleniemkonstrukcji niechłodzonych detektorów podczerwieni z warstw epitaksjalnychHgCdTe uzyskiwanych w technologii MOCVD na podłożuGaAs. Badania te zrealizowano w Instytucie Fizyki Technicznej WojskowejAkademii Technicznej w ramach realizacji zadania nr 6 grantu zamawianegoPBZ – MNiSW 02/I/2007.Słowa kluczowe: heterostruktury, fotodetektory, niechłodzone detektorypodczerwieni, HgCdTe, MOCVD, domieszkowanie akceptorowe, TDMAAsGAWRON W., ROGALSKI A.: The photoelectric phenomena in Hg-CdTe heterostuctures applied in constructions of uncooled infrareddetectorsElektronika (LII), no 10/2011, p. 28The paper presents selected results of studies connected with developmentof uncooled HgCdTe infrared detectors fabricated using MOCVDepitaxial deposition on GaAs substrates. This paper has been done in Instituteof Applied Physics Military University of Technology under financialsupport of the Polish Ministry of Sciences and Higher Education, Key ProjectPBZ – MNiSW 02/I/2007Keywords: HgCdTe photodiode, uncooled infrared photodetectors, MO-CVD growth, acceptor doping, TDMAAs precursor, response timePIERŚCIŃSKI K., PIERŚCIŃSKA D., KOSIEL K., SZERLING A., BU-GAJSKI M.: Techniki charakteryzacji laserów kaskadowych, badaniegeneracji i transportu ciepła w strukturachElektronika (LII), nr 10/2011, s. 31Kwantowe lasery kaskadowe QCLs (Quantum Cascade Lasers) są obecniebardzo szybko rozwijającą się grupą laserów półprzewodnikowych emitującychw zakresie średniej podczerwieni (3,5…24 µm), jak i w zakresieterahercowym (1,2…4,9 Thz). Warunkiem koniecznym do zwiększeniawydajności i niezawodności laserów kaskadowych w wyższych temperaturachpracy jest kompleksowa charakteryzacja, zarówno termiczna jaki elektrooptyczna laserów kaskadowych, prowadząca do optymalizacji termicznejstruktury. Praca ta przedstawia wyniki analizy struktury modoweji termicznych własności kwantowych laserów kaskadowych GaAs/AlGaAsemitujących w zakresie średniej podczerwieni.Słowa kluczowe: Kwantowe Lasery Kaskadowe – (Quantum Cascade Laser– QCL), Spektroskopia Temoodbiciowa, spektroskopia fourierowskaMICZUGA M., KOPCZYŃSKI K., KWAŚNY M., KUBICKI J.: System detekcjiśladowych ilości gazów w zakresie podczerwieniElektronika (LII), nr 10/2011, s. 35Postępy, jakie dokonały się w ostatnich latach w technologii laserów kaskadowychoraz spektroskopowych metodach detekcji umożliwiają wykrywanieśladowych ilości gazów na poziomie ppb (część na miliard). Systemydetekcji gazów zbudowane w oparciu o lasery kaskadowe znajdują corazszersze zastosowanie w monitoringu środowiska naturalnego, ochroniezdrowia i diagnostyce medycznej, układach wykrywania niebezpiecznychsubstancji chemicznych oraz w systemach bezpieczeństwa.W pracy przedstawiono modułowy system detekcji śladowych ilości gazówzbudowany w oparciu o lasery kaskadowe. Głównymi elementamisystemu są: laser kaskadowy wykonany w Instytucie Technologii Elektronowej(ITE), komórka przejść wielokrotnych AMAC-36 oraz detektor firmyVIGO System. Działanie systemu przedstawiono na przykładzie detekcjiamoniaku. Określono minimalne możliwe do wykrycia stężenie gazu orazzbadano wpływ cinienia i temperatury na wyniki pomiarów.Słowa kluczowe: lasery kaskadowe, laserowa spektroskopia absorpcyjna,detekcja gazów, podczerwieńMOTYKA M., SĘK G., MISIEWICZ J.: Fourierowska spektroskopiafotoluminescencyjna i fotoodbiciowa struktur półprzewodnikowychprzeznaczonych na zakres średniej i długofalowej podczerwieniElektronika (LII), nr 10/2011, s. 37W pracy przedstawiono wyniki badań spektroskopowych struktur półprzewodnikowychprowadzonych w Zespole Optycznej Spektroskopii NanostrukturInstytutu Fizyki Politechniki Wrocławskiej w zakresie widmowym średnieji długofalowej podczerwieni. Zaprezentowano możliwości jakie daje stosowaniespektroskopii modulacyjnej, wspartej spektroskopią fotoluminescencyjną,do wyznaczania parametrów fizycznych istotnych z punktu widzeniakonstruowaniu urządzeń takich jak np. źródła promieniowania laserowego.W pierwszej części przedstawiono układ pomiarowy do spektroskopii modulacyjnejbazujący na spektrometrze Fouriera jak również wyniki badań zarównostudni kwantowych I rodzaju InGaAsSb/GaSb jak i II rodzaju GaSb/AlSb/InAs/GaInSb/InAs/AlSb/GaSb do zastosowań emiterowych i detektorowychw zakresie 2-6 µm. W drugiej części przedstawione zostały rezultaty badańwarstw HgCdTe o różnej koncentracji atomów kadmu przeznaczonych do zastosowańw czujnikach gazów w zakresie fal 5…15 µm jak również rezultatypomiarów fotoluminescencyjnych w obszarze przejść wewnątrzpodpasmowychdla supersieci GaAs/AlGaAs, będących podstawą laserów kaskadowychna zakres emisji 10…15 µm. Ponadto, zaproponowano eksperymentróżnicowej spektroskopii odbiciowej pozwalający na szybką charakteryzacjaoptyczną (w czasie rzędu pojedynczych minut a nawet sekund) struktur półprzewodnikowychw szerokim zakresie spektralnym 1…15 µm.Słowa kluczowe: Fourierowska spektroskopia fotoluminescencyjna i fotoodbiciowa,studnie kwantowe, supersieci, zakres średniej i długofalowejpodczerwieniPIERŚCIŃSKI K., PIERŚCIŃSKA D., KOSIEL K., SZERLING A., BUGAJ-SKI M.: Characterization techniques of Quantum Cascade Lasers, investigationof heat generation and transport effects in structuresElektronika (LII), no 10/2011, p. 31The QCLs are the most advanced class of semiconductor sources operatingin the midinfrared wavelengths (3.5 – 24 µm) and also in the terahertzrange (1.2 – 4.9 Thz). Complex characterization of devices, thermal, aswell as electrooptical, is essential for improving their performance and reliabilityin high temperature of opertaion.This work presents results of analysis of mode structure and thermal propertiesof mid-IR QCLs.Keywords: Quantum Cascade Laser – QCL, Thermoreflectance spectroscopy,Fourier SpectroscopyMICZUGA M., KOPCZYŃSKI K., KWAŚNY M., KUBICKI J.: Infrared detectionsystem of residual concentration of gas moleculesElektronika (LII), no 10/2011, p. 35The great progress in cascade laser technology and spectroscopic detectionsystems that has been made recently enables the residual concentrationsof gas molecules at the ppb (part per billion) level to be detected. Themeasuring systems detecting gas molecules, built using cascade lasers,are now widely used in natural environment monitoring and health service,as well as in medical diagnostics, systems detecting hazardous chemicalsand safety control apparatus.In this work, we present a modular system with a cascade laser, which iscapable to detect trace concentrations of gas molecules. The main systemunits are: a cascade laser manufactured at the Institute of Electron Technology(IET), multipath cell AMAC-36 and a photodetector made by the VIGOSystem Company. The operation of the measuring system is exemplified by itsapplication to the detection ammonia residual molecules. The limit of the gasconcentration possible to be detected has been determined and the effect ofthe pressure and temperature on the measurement results has been studied.Keywords: quantum cascade lasers, laser absorption spectroscopy, gasdetection, infraredMOTYKA M., SĘK G., MISIEWICZ J.: Fourier transformed photoluminescenceand photoreflectance spectroscopy of semiconductorstructures in the mid and long wavelength spectral rangeElektronika (LII), no 10/2011, p. 37In this work, we show the results of optical studies on low-dimensionalstructures realized in the Laboratory for Optical Spectroscopy of Nanostructuresat Institute of Physics Wrocław University of Technology in thespectral range of mid and long wavelength infrared. In the first part therehave been shown the advantages and opportunities which gives themodulation spectroscopy gives for the case of structures as InGaAsSb/GaSb type I and GaSb/AlSb/InAs/GaInSb/InAs/AlSb/GaSb type II quantumwells. In the second part, there are presented the results of opticalcharacterization on HgCdTe layers with different Cd atoms content andalso on GaAs/AlGaAs superlatticess in the range of intersubband transitions.Additionally, it has been also introduced a fast differential techniquewhich allowed to measure the modulation-like spectra in the very shorttime scale (single minutes or even seconds) in the broad spectral range(1…15 µm).Keywords: Fourier transformed photoluminescence and photoreflectance,quantum wells, superlattices, mid and long wavelength spectralrangeElektronika 10/2011