 |
 |
|
Existing applicants/evaluators log in here
|
|
Connectivity
| Project leader: |
Dr. Tihomir Knežević |
| Project co-leader: |
Prof. Dr. Lis K. Nanver |
| Administering organization: |
University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing (UNIZG-FER)
Unska 3, 10000 Zagreb, Croatia
Contact person:
Prof. Dr. Gordan Gledec, Dean
gordan.gledec@fer.hr, +385 1 6129 642 |
| Partner Institution/Company: |
University of Twente, Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science, Integrated Devices and Systems |
| Grant type: |
2A |
| Project title: |
Near-infrared detectors for photon starved environment |
| Project summary: |
Advancing state-of-the-art near-infrared (NIR) photodetectors that will allow more sensitivity, lower noise, higher speeds and high pixel counts and at the same time are compatible with silicon CMOS technology has long been an aspiration of researchers around the globe. All these goals come to together with the further evolution of the single-photon avalanche diodes (SPADs) proposed in this research. The required advancement of the detector technology is uniquely made available by the special properties of pure gallium and pure boron (PureGaB) deposition on Ge islands grown on wafers for CMOS circuit fabrication.
In this project, highly sensitive SPADs with nanometer-thin PureGaB layers on Si substrates will be analysed. Electrical and material characterization of PureGaB layers will be performed with emphasis on their temperature dependence which could be utilized to further decrease the dark current values in the photodetector and consequently lower the noise in SPADs such as dark count rate. The findings on the physical characterization will be exploited to obtain the first functional PureGaB model. A simulation study using the PureGaB model will be performed to optimize the electrical performance of the PureGaB SPAD.
Purpose of the visit is to connect the expertise on simulation, modeling and electrical characterization of semiconductor devices with new knowledge on cleanroom fabrication and device characterization techniques available at the University of Twente. The development of a predictable and scalable model of Pure(Ga)B-on-Ge, as expected from this visit, will facilitate the design of optimized photodetectors. The knowledge utilized from the visit will be passed to researchers from Croatia which will have the opportunity to develop state-of-the art detectors using a versatile PureB technology. Expertise on PureGaB technology will open new frontiers for research in fields such as two-dimensional semiconductors, quantum computing and advanced semiconductor detectors. |
| Hrvatski sažetak: |
Poboljšanje vrhunskih infracrvenih (engl. near-infrared, NIR) fotodetektora koji će omogućiti veću osjetljivost, niži šum, veće brzine rada i visoki broj piksela te istovremeno biti kompatibilni sa silicijskom CMOS tehnologijom težnja je istraživača diljem svijeta. Svi ovi ciljevi mogu se ispuniti daljnjim razvojem detektora jednog fotona (engl. single-photon avalanche diodes, SPAD) predloženo ovim istraživanjem. Optimizacija tehnologije izrade detektora omogućena je korištenjem tehnologije depozicije galija ili bora (engl. PureGaB) na Ge otocima koji se nalaze na pločicama za izradu CMOS sklopova.
U ovom projektu analizirat će se vrlo osjetljivi SPAD-ovi s nanometarski tankim PureGaB slojevima na Si podlogama. Električna i karakterizacija materijala PureGaB slojeva provodit će se s naglaskom na njihovu temperaturnu ovisnost koja bi se mogla iskoristiti za daljnje smanjenje tamnih struja u fotodetektoru, a time i za smanjenjem šuma u SPAD-ovima karakteriziranim impulsima bez svjetlosne pobude. Karakterizacija će se iskoristiti za dobivanje funkcionalnog PureGaB modela. Provest će se istraživanje simulacijama korištenjem PureGaB modela kako bi se optimizirala električna svojstva PureGaB SPAD-ova.
Svrha posjeta je povezati stručnost u simulaciji, modeliranju i električnoj karakterizaciji poluvodičkih elemenata s novim znanjem o proizvodnji u čistoj sobi i tehnikama karakterizacije elemenata dostupnih na Sveučilištu Twente. Razvoj predvidljivog i skalabilnog modela Pure(Ga)B-a na Ge, očekivanog ovim posjetom, olakšat će dizajn optimiziranih fotodetektora. Znanja koja se koriste iz posjeta bit će proslijeđena istraživačima iz Hrvatske koji će imati priliku razviti vrhunske detektore koristeći svestranu PureB tehnologiju. Stručnost o PureGaB tehnologiji otvorit će nove granice za istraživanja u područjima kao što su dvodimenzionalni poluvodiči, kvantna računala i napredni poluvodički detektori. |
| Amount requested from UKF: |
74.000,00 |
| Amount of matching funding: |
21.920,00 |
|
|
|
