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PDC2023-145861-I00

Financiado

Microelectrónica, nanotecnología y fotónica

LOS DISPOSITIVOS OPTOELECTRONICOS SON CLAVE PARA EL DESARROLLO DE CAMPOS EMERGENTES COMO LA BIOIMAGEN O LAS TECNOLOGIAS CUANTICAS, EN LOS QUE SE NECESITA LA DETECCION CONTROLADA DE LA LUZ. IMPULSADOS POR LA NECESIDAD DE MINIMIZAR... ver más

01/01/2023

267K€

Presupuesto del proyecto: 267K€

Líder del proyecto

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

Total investigadores 327

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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Líder del proyecto

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

Total investigadores 327

Presupuesto del proyecto 267K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto LOS DISPOSITIVOS OPTOELECTRONICOS SON CLAVE PARA EL DESARROLLO DE CAMPOS EMERGENTES COMO LA BIOIMAGEN O LAS TECNOLOGIAS CUANTICAS, EN LOS QUE SE NECESITA LA DETECCION CONTROLADA DE LA LUZ. IMPULSADOS POR LA NECESIDAD DE MINIMIZAR LA FOTOTOXICIDAD O MEJORAR LA SEGURIDAD DE LA COMUNICACION, SENSORES COMO LOS DIODOS DE AVALANCHA DE UN SOLO FOTON (SPAD) SON CAPACES DE DETECTAR LA LUZ EN DOSIS INCREIBLEMENTE BAJAS, INCLUSO DETECTAR UN SOLO FOTON. SIN EMBARGO, LOS SPAD PRESENTAN UNA EFICIENCIA DE RECOLECCION DE FOTONES BAJA. ESTO SE DEBE A QUE, POR SU ARQUITECTURA, ESTOS SENSORES FOTONICOS CUENTAN CON UN FACTOR DE LLENADO (FILL FACTOR) REDUCIDO. ES DECIR, EL AREA SENSIBLE A LA LUZ SE ENCUENTRA GENERALMENTE RODEADA DE PARTES NO FOTOSENSIBLES CON CIRCUITOS ELECTRICOS Y ELECTRONICOS PARA EL TRANSPORTE Y PROCESAMIENTO RAPIDO DE LA SEÑAL. COMO RESULTADO, LOS FOTONES QUE INCIDEN EN ESTAS AREAS CIEGAS SE PIERDEN, LO QUE REDUCE LA EFICIENCIA GENERAL DE LOS SENSORES Y MINA SU IDONEIDAD PARA APLICACIONES EN LAS QUE CADA FOTON ES CRUCIAL.UNA SOLUCION PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE RECOLECCION DE FOTONES EN ESTE TIPO DE DETECTORES ES COLOCAR MICROLENTES ENCIMA DE ELLOS. LAS MICROLENTES PUEDEN RECOGER LUZ FUERA DEL AREA ACTIVA Y REDIRIGIRLA A LA PARTE SENSIBLE. ASI SE PUEDE AUMENTAR EL AREA EFECTIVA DE RECOLECCION DEL SENSOR, MEJORANDO LA PROBABILIDAD DE DETECTAR LOS FOTONES QUE LLEGAN AL SENSOR. DESAFORTUNADAMENTE, COLOCAR UNA MATRIZ DE MICROLENTES COMERCIAL EN LA PARTE SUPERIOR DE UN FOTODETECTOR NO ES TRIVIAL Y SUPONE UN DESAFIO. ADEMAS, ESTAS MICROLENTES TIENEN UNA GEOMETRIA Y UNA SEPARACION PREDEFINIDOS, QUE PUEDEN NO COINCIDIR CON LOS REQUISITOS ESPECIFICOS DEL FOTODETECTOR EN LOS QUE SE TIENEN QUE COLOCAR. COMO ALTERNATIVA, SE PODRIAN FABRICAR MICROLENTES PERSONALIZADAS CON LA GEOMETRIA DESEADA. SIN EMBARGO, FALTAN TECNICAS CAPACES DE FABRICARLAS A MEDIDA EN POSICIONES ESPECIFICAS DE CADA SENSOR FOTONICO.ESTA PROPUESTA DE PRUEBA DE CONCEPTO TIENE COMO OBJETIVO ABORDAR ESTE PROBLEMA Y VALIDAR EL USO DE "PRINT-N-RELEASE", LA NUEVA TECNOLOGIA PARA LA FABRICACION LASER DE MICROLENTES DESARROLLADA EN NUESTRO GRUPO EN EL MARCO DEL PROYECTO ANTERIOR RESHAPE (PID2020-112669GB-I00), PARA PRODUCIR MEJORES CHIPS DE REDES SPAD. CONCRETAMENTE, PRETENDEMOS APROVECHAR LAS CARACTERISTICAS UNICAS DE "PRINT-N-RELEASE" EN TERMINOS DE PERSONALIZACION DE MICROLENTES, ALTA APERTURA NUMERICA Y COLOCACION, PARA MEJORAR LA RECOLECCION DE LUZ SOBRE UNA RED DE SPADS. ESTAS REDES DE SENSORES OFRECEN UNA CAPACIDAD DE DETECCION Y RESOLUCION TEMPORAL SIN IGUAL, LO QUE LOS CONVIERTE EN HERRAMIENTAS IDEALES PARA APLICACIONES ALTAMENTE ESPECIALIZADAS COMO LA DISTRIBUCION DE CLAVES CUANTICAS, O LA MICROSCOPIA CONFOCAL DE FLUORESCENCIA. SIN EMBARGO, EL USO MAS AMPLIO DE REDES SPAD SE VE OBSTACULIZADO POR SU BAJA EFICIENCIA DE RECOLECCION DE FOTONES, EN GENERAL INFERIOR AL 50%. CREEMOS QUE LAS MICROLENTES FABRICADAS CON "PRINT-N-RELEASE" PUEDEN LOGRAR QUE LAS REDES SPAD TENGAN UN FACTOR DE LLENADO DE HASTA EL 75%. CON ELLO PRETENDEMOS PROPORCIONAR LA PIEZA QUE FALTA PARA LA CONSOLIDACION DE LAS REDES SPAD EN APLICACIONES CUANTICAS Y DE BIOIMAGEN. ADEMAS, SE AMPLIARA SIGNIFICATIVAMENTE SU UTILIDAD PARA ABARCAR CUALQUIER CAMPO DONDE LA SENSIBILIDAD A LA LUZ Y LA RESOLUCION TEMPORAL SEAN INDISPENSABLES. COMO RESULTADO, ANTICIPAMOS LA INTRODUCCION EN MERCADOS PREVIAMENTE INALCANZABLES, DESBLOQUEANDO NUEVAS OPORTUNIDADES Y SU POTENCIAL MAS ALLA DE LO QUE HOY EN DIA YA ES POSIBLE. ESCRITURA DIRECTA\SENSORES FOTONICOS\MATRIZ DE MICROLENTES

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