Laditelná GHz-THz nelineární optika v polovodičových super-mřížkách
Cíle projektu
Dosažení silné nelineární odezvy v mikrovlnném a dalekém infračerveném spektrálním oboru je velmi důležité pro rozvoj GHz-THz technologií, použitelných např. pro neinvazivní zobrazování v lékařství. Nelineární vlastnosti polovodičů jsou velmi dobře pochopeny v oblastech blízkého infračerveného a viditelného světla, avšak znalost nelineární odezvy v GHz a THz režimu dostatečná není. Naším cílem je vytvořit simulátor transportu náboje v minipásech a optické odezvy v supermřížkách založený na výpočtech pomocí nelineárních Greenových funkcí svázaných s exaktními řešeními příslušné Boltzmannovy rovnice. To umožní navrhnout polovodičové struktury se silnou nelineární odezvou laditelnou vnějšími parametry. Perspektivní struktury budou připraveny Epitaxí z molekulárních svazků a charakterizovány pomocí spektroskopických a elektrických měření; tyto experimenty poskytnou zpětnou vazbu pro teoretické výpočty. Pochopíme tak mikroskopické procesy zodpovědné za nelineární odezvu, a získáme nástroje potřebné pro návrh zařízení jako jsou násobiče frekvence, které mají velký aplikační potenciál.
Klíčová slova
materials for THz technologiessemiconductor superlatticenonlinear THz responsenonequilibrium Green's Functions
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Hlavní účastníci
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
19-03765S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Controllable GHz-THz Nonlinear Optics in Semiconductor Superlattices
Anotace anglicky
Achieving a strong nonlinear response in the microwave to far-infrared spectral ranges is important for the development of GHz-THz technologies e.g. for noninvasive screening medical applications. Nonlinearities in semiconductors are well understood in near infrared and visible ranges, but little is known about the nonlinear response in the GHz and THz regime. Our aim is to deliver a state of the art simulator of intersubband transport and optical response of superlattices, based on Nonequilibrium Green’s Functions calculations, coupled with exact solutions of the corresponding Boltzmann equation. This will enable us to design structures with large nonlinear response controlled by external parameters. Prospective structures will be fabricated by Molecular Beam Epitaxy and characterized using spectroscopic and electrical measurements, thus providing a feedback for the simulator development. We will gain a deep understanding of microscopic phenomena underlying the nonlinearities and provide guidelines for designing components with application potential, such as frequency multipliers.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Hned v počátku projektu došlo ke změně hlavního řešitele z důvodů přesunu na jiné pracoviště. Došlo ke splnění jen dílčích cílů jak v teoretické, tak experimentální části projektu. Nicméně současný hlavní řešitel je autorem pouze jednoho článku, který je zatím pouze zaslán k publikaci.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2019
Ukončení řešení
30. 6. 2022
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2022
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP23-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
26. 6. 2023
Finance
Celkové uznané náklady
5 501 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 994 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
507 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
5 501 tis. Kč
Statní podpora
4 994 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2019 - 30. 06. 2022