Ultra-rychlé detektory pro časově rozlišenou terahertzovou spektroskopii
Cíle projektu
V projektu se budeme zabývat přípravou nového typu heterostruktur grafén-dielektrikum-kov pro ultra-rychlé kvadratické detektory terahertzového záření. Navržené usměrňující diody budou využívat inherentní vlastností grafénu, jako jsou jeho atomární tloušťka, vysoká elektrická vodivost a hladkost. Atomární tloušťka zaručí nízkou kapacitu připravených diod, a tedy vysokou mezní frekvenci. Vysoká elektrická vodivost zaručí dobré elektrické propojení s vnějšími kontakty a také přispěje k vysoké mezní frekvenci. Hladkost epitaxního grafénu zaručí vysokou kvalitu nanesených dielektrických vrstev, které jsou nutné pro účinné usměrňování. Vazby typu sp2 vedou k nedostatečné adhezi dielektrických vrstev na grafénu. Adhezní vlastnosti bude kompenzovat nanesením ultra-tenkých zárodečných vrstev, leptáním, případně chemickou funkcionalizací. Také budeme v projektu řešit nové postupy zvyšování adheze, jako je interkalace ve vodíku a depozice dielektrik na tzv. stranové grafénové nanoproužky. Odezva na terahertzové záření bude studována v oblasti 0,4 THz, 30 THz a metodami FTIR spektroskopie.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Mezinárodní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202100007
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
21-28470J
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Ultra-fast rectifiers for time-resolved terahertz spectroscopy
Anotace anglicky
We will fabricate a novel type of graphene-dielectric-metal rectifiers for ultra-fast terahertz spectroscopy. The proposed rectifying diodes will benefit from atomically thin, conductive and smooth graphene contacts. The atomic thickness will lead to lower capacitance, hence, higher cut-off frequency, good graphene conductivity is essential to reduce resistance, and also cut-off frequency. The graphene smoothness will be crucial for deposition of high-quality dielectric layers, which are important for an efficient rectification. The sp2 bonded carbon in graphene leads to poor adhesion of dielectrics. We will handle the adhesion problem by ultra-thin seed layers, etching, or, chemical functionalization. We also propose to study novel approaches to reach good adhesion of dielectrics to graphene. These novel approaches are hydrogen intercalation and pattering trenches in silicon carbide substrate and growing side wall graphene nanoribbons. The photo-response of proposed nano-structures will be characterized at 0,4THz and 30THz, and by Fourier Transform Infrared Spectroscopy.
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
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2021
Ukončení řešení
30. 6. 2023
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2023
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP24-GA0-GC-R
Datum dodání záznamu
21. 5. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
3 802 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
3 802 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
3 802 tis. Kč
Statní podpora
3 802 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2021 - 30. 06. 2023