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PDC2023-145896-I00

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Microelectrónica, nanotecnología y fotónica

LA RADIACION DE TERAHERCIOS (THZ), ENTRE LAS MICROONDAS Y EL INFRARROJO EN EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO, ABRE NUEVAS POSIBILIDADES PARA LA OBTENCION DE IMAGENES Y LA ESPECTROSCOPIA CON UN AMPLIO RANGO DE APLICACIONES, DESDE DIAGNO... ver más

01/01/2023

USAL

290K€

Presupuesto del proyecto: 290K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SALAMANCA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1158

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2023-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Este proyecto no cuenta con búsquedas de partenariado abiertas en este momento.

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1 Participantes

USAL

290.40K€ | Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SALAMANCA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1158

Presupuesto del proyecto 290K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto LA RADIACION DE TERAHERCIOS (THZ), ENTRE LAS MICROONDAS Y EL INFRARROJO EN EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO, ABRE NUEVAS POSIBILIDADES PARA LA OBTENCION DE IMAGENES Y LA ESPECTROSCOPIA CON UN AMPLIO RANGO DE APLICACIONES, DESDE DIAGNOSTICO MEDICO, BIOTECNOLOGIA (ESTUDIO DE PROTEINAS O DNA), HASTA CONTROL INDUSTRIAL DE CALIDAD, VISION ARTIFICIAL (MEDIDA DE DISTANCIAS EN ROBOTICA, SISTEMAS DE ATERRIZAJE EN AERONAUTICA, RADAR DE AUTOMOCION) O ESCANERES DE SEGURIDAD. EN EL CAMPO DE LAS TELECOMUNICACIONES, SERIAN POSIBLES COMUNICACIONES LOCALES SEGURAS (CON ALTO NIVEL DE ATENUACION FUERA DEL AREA DE INTERES) DE ALTISIMA VELOCIDAD. SIN EMBARGO, LAS TECNOLOGIAS PARA GENERAR SEÑALES DE THZ ESTAN EN LOS LIMITES DE LA ELECTRONICA POR UN LADO Y DE LA OPTICA POR EL OTRO, LO QUE ORIGINA QUE LAS FUENTES DE SEÑAL POSEAN EFICIENCIAS REDUCIDAS O NO SEAN OPERATIVAS A TEMPERATURA AMBIENTE. DEBIDO A ESTAS LIMITACIONES, EL CUELLO DE BOTELLA PARA EL DESPEGUE DEFINITIVO DE LAS TECNOLOGIAS DE THZ RADICA EN LA FALTA DE FUENTES DE SUFICIENTE POTENCIA, EMISION CONTINUA, FRECUENCIA SINTONIZABLE, COMPACTAS Y DE BAJO PRECIO. PARA ABORDAR ESTE PROBLEMA, ESTE PROYECTO TIENE COMO OBJETIVO DISEÑAR, FABRICAR Y CARACTERIZAR PROTOTIPOS OPERATIVOS DE OSCILADORES FUNDAMENTALES DE ALTA FRECUENCIA Y ALTA POTENCIA BASADOS EN EL EFECTO GUNN PARA APROVECHAR LAS PROPIEDADES DEL GAN. DE HECHO, SE ESPERA ALCANZAR ALTAS POTENCIAS DE SALIDA Y FRECUENCIAS DE OSCILACION (SUPERIORES A 300 GHZ) CON LOS DIODOS GUNN DE GAN DEBIDO A SU ALTA VELOCIDAD DE SATURACION Y SU ALTO CAMPO DE RUPTURA. SIN EMBARGO, A PESAR DE LOS GRANDES ESFUERZOS TECNOLOGICOS REALIZADOS, HASTA EL MOMENTO NO SE HA ENCONTRADO EVIDENCIA DIRECTA DE OSCILACIONES GUNN EN GAN AUNQUE LAS SIMULACIONES PREDICEN SU APARICION.EN PROYECTOS ANTERIORES HEMOS PROPUESTO UNA TOPOLOGIA DE DIODOS GUNN DE GAN DE TIPO PLANAR BASADA EN UNA GEOMETRIA DE CANALES DE ANCHURA NO-HOMOGENEA, QUE PUEDE USARSE PARA LOGRAR FUENTES DE THZ EFICIENTES DEBIDO A UNA DOBLE ACCION: (I) EL CAMPO ELECTRICO SE FOCALIZA EN EL ESTRECHAMIENTO A LA ENTRADA DEL CANAL, DISMINUYENDO ASI LA TENSION UMBRAL NECESARIA PARA LA GENERACION DE OSCILACIONES (ACTUA COMO UN NOTCH, QUE TAMBIEN MEJORA EL CONTROL DE SU FRECUENCIA). (II) LA DISIPACION DE CALOR SE PUEDE GESTIONAR DE FORMA MAS VERSATIL POR MEDIO DE UN DISEÑO APROPIADO DE LOS CANALES Y SU SEPARACION. DE ESTA FORMA, COMO CONSECUENCIA DE UN MENOR VOLTAJE APLICADO Y EFECTOS TERMICOS REDUCIDOS, ES POSIBLE EVITAR LA RUPTURA DE LOS DIODOS Y CONSEGUIR SU OPERACION COMO GENERADORES DE ONDA CONTINUA. SIN EMBARGO, LOS DISPOSITIVOS FABRICADOS UTILIZANDO ESTA ARQUITECTURA DE DIODOS GUNN PLANARES CON AJUSTE GEOMETRICO (GS-PGD) SE QUEMAN CUANDO SE LES APLICAN VOLTAJES MUCHO MAS BAJOS DE LO ESPERADO. ADEMAS, ESTE FALLO NO ESTA RELACIONADO CON EL AUTOCALENTAMIENTO SINO QUE SE DEBE A UN PROCESO DE AVALANCHA INICIADO POR LOS ELECTRONES QUE PASAN POR DEBAJO DE LAS ZANJAS DE AISLAMIENTO.ASI, PARA SUPERAR ESTE PROBLEMA, EN ESTE PROYECTO PROPONEMOS EL DISEÑO Y FABRICACION DE GS-PGDS CON UN TERMINAL DE SUSTRATO (INTRODUCIDO PARA MITIGAR EL NUMERO DE IONIZACIONES POR IMPACTO Y EVITAR EL FALLO DE LOS DISPOSITIVOS), LO QUE DA LUGAR A UN GS- PGD DE TRES TERMINALES (3T-GS-PGD). EL OBJETIVO FINAL ES DEMOSTRAR POR PRIMERA VEZ EL FUNCIONAMIENTO DE UN OSCILADOR GUNN BASADO EN GAN, EN LA FRONTERA DE LAS ONDAS MILIMETRICAS Y SUB-MM, ES DECIR, ALREDEDOR DE 300 GHZ, CON UNA POTENCIA DE SALIDA DE DECENAS DE MW. DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES\FUENTES DE TERAHERCIOS\ONDAS SUBMILIMETRICAS\DIODOS GUNN

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