Nanophotonic MOS Solar-Blind Avalanche UV Detectors

纳米光子 MOS 日盲雪崩紫外线探测器

基本信息

  • 批准号:
    1231701
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.62万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-09-01 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this research is to invent a new device structure of solar-blind ultraviolet detectors for a broad range of applications, from homeland security to environmental monitoring. Instead of relying on semiconductors with wide band gaps 4 eV, the approach is based on a novel nanophotonic metal-oxide-semiconductor structure coupled with avalanche gain in Si. Compared to wide band gap semiconductor devices, this device structure offers much easier materials deposition, device fabrication, and integration with Si read-out circuits.The intellectual merits of this research are: (1) The proposed device structure sets a new paradigm for solid-state photodetectors by using metal instead of semiconductor as an active photon absorption medium; (2) The investigations on hot electron ballistic transport in metals will explore a new territory applicable to other devices such as high-efficiency solar cells; and (3) Engineering the electronic structures of metal alloys for active metallic optoelectronic devices extends the realm of band engineering beyond semiconductors. The project makes a broader impact by providing high performance, inexpensive solar-blind ultraviolet detectors for a broad range of applications, including early missile warning, ozone-hole monitoring, chemical/biological sensing, and secure short-range communications. An example is large-scale mapping of ultraviolet radiation associated with ozone depletion, where data can be collected by groups of K-12 students in their local region. Such activities get them involved into scientific research and raise their awareness of environmental sustainability. The nanophotonic solar-blind ultraviolet detectors can also equip Arctic researchers to monitor ozone holes in the Arctic region.
这项研究的目的是发明一种新的日盲紫外线探测器装置结构,其应用范围广泛,从国土安全到环境监测。该方法不是依赖于宽带隙 4 eV 的半导体,而是基于一种新颖的纳米光子金属氧化物半导体结构以及硅中的雪崩增益。与宽带隙半导体器件相比,这种器件结构提供了更容易的材料沉积、器件制造以及与 Si 读出电路的集成。这项研究的智力优点是:(1)所提出的器件结构为固体半导体器件树立了新的范例。 -使用金属代替半导体作为活性光子吸收介质的状态光电探测器; (2)金属中热电子弹道输运的研究将为高效太阳能电池等其他器件探索新的领域; (3) 设计用于有源金属光电器件的金属合金的电子结构,将能带工程的领域扩展到半导体之外。该项目通过提供高性能、廉价的日盲紫外线探测器来产生更广泛的影响,其应用范围广泛,包括早期导弹预警、臭氧空洞监测、化学/生物传感和安全短程通信。一个例子是与臭氧消耗相关的紫外线辐射的大规模绘图,其中数据可以由当地的 K-12 学生小组收集。这些活动让他们参与科学研究并提高他们对环境可持续性的认识。纳米光子日盲紫外线探测器还可以装备北极研究人员监测北极地区的臭氧空洞。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
An Efficient Nanophotonic Hot Electron Solar-Blind UV Detector
高效的纳米光子热电子日盲紫外探测器
  • DOI:
    10.1021/acsphotonics.8b01055
  • 发表时间:
    2018-09-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7
  • 作者:
    Zhiyuan Wang;Xiaoxin Wang;Jifeng Liu
  • 通讯作者:
    Jifeng Liu
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jifeng Liu其他文献

Coherent Inverse Compton Scattering Responsible for Pulsar Polarized and Unpolarized Emission
相干逆康普顿散射导致脉冲星偏振和非偏振发射
  • DOI:
    10.1088/0256-307x/16/7/026
  • 发表时间:
    1999-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Jifeng Liu;G. Qiao;R. Xu
  • 通讯作者:
    R. Xu
Semisynthesis and neurotrophic activity studies of novel neomajucin/majucin derivatives as neurotrophin small molecule mimetics.
作为神经营养蛋白小分子模拟物的新型新omajucin/majucin衍生物的半合成和神经营养活性研究。
  • DOI:
    10.1016/j.bmcl.2022.128580
  • 发表时间:
    2022-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Ruige Yang;Yingying Fu;Junyan Chu;F. Hu;Shudan Zheng;Lei Wang;Mengqi Liu;Jifeng Liu
  • 通讯作者:
    Jifeng Liu
Modified Posterior Short-Segment Pedicle Screw Instrumentation for Lumbar Burst Fractures with Incomplete Neurological Deficit.
改良后短节段椎弓根螺钉器械治疗不完全神经功能缺损的腰椎爆裂骨折。
  • DOI:
    10.1016/j.wneu.2018.08.014
  • 发表时间:
    2018-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Sheng Yang;D. Shang;Jian;Jifeng Liu;Dapeng Fu;Fei Zhou;Yang Cong;Zhongzhe Lv
  • 通讯作者:
    Zhongzhe Lv
Film thickness dependence of the NiSi-to-NiSi2 transition temperature in the Ni/Pt/Si(100) system
Ni/Pt/Si(100) 体系中 NiSi 到 NiSi2 转变温度的膜厚依赖性
  • DOI:
    10.1063/1.1434311
  • 发表时间:
    2002-01-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Jifeng Liu;Jiayou Feng;Jiang Zhu
  • 通讯作者:
    Jiang Zhu
The Dynamic X-ray Sky of the Local Universe
本地宇宙的动态 X 射线天空
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009-02-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.5
  • 作者:
    A. Soderberg;J. Grindlay;J. Bloom;S. Gezari;A. Piro;T. Belloni;Jifeng Liu;A. Paizis;E. Berger;P. Coppi;N. Kawai;N. Gehrels;B. Metzger;B. Allen;D. Barret;A. Bazzano;G. Bignami;P. Caraveo;S. Corbel;A. Luca;J. Drake;P. Fabbiano;M. Finger;M. Feroci;D. Hartmann;Jaesub Hong;G. Jernigan;P. Kaaret;C. Kouveliotou;A. Kutyrev;A. Loeb;G. Pareschi;G. Skinner;R. D. Stefano;G. Tagliaferri;P. Ubertini;M. Klis;C. Wilson
  • 通讯作者:
    C. Wilson

Jifeng Liu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jifeng Liu', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: FuSe:Substrate-inverted Multi-Material Integration Technology
合作研究:FuSe:衬底倒置多材料集成技术
  • 批准号:
    2328841
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: FuSe:Substrate-inverted Multi-Material Integration Technology
合作研究:FuSe:衬底倒置多材料集成技术
  • 批准号:
    2328841
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
PFI:AIR - TT: Hot Electron Nanophotonic UV/IR CMOS Quanta Image Sensors and Photodetectors
PFI:AIR - TT:热电子纳米光子紫外/红外 CMOS 量子图像传感器和光电探测器
  • 批准号:
    1700909
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Nanostructured Conductive Tin Oxide for High-Efficiency Light Trapping in Thin Films and Photonic Devices
合作研究:用于薄膜和光子器件中高效光捕获的纳米结构导电氧化锡
  • 批准号:
    1509272
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Low-Temperature Growth of High Crystallinity GeSn on Amorphous Materials for Advanced Optoelectronics
职业:用于先进光电子学的非晶材料上高结晶度 GeSn 的低温生长
  • 批准号:
    1255066
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

TiO2/MoS2非金属等离激元在双面HIT太阳电池光吸收增强及载流子传输过程中的作用研究
  • 批准号:
    62304065
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于过渡金属硫氧化物半导体材料的太阳能光催化分解水制氢研究
  • 批准号:
    21972092
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    65 万元
  • 项目类别:
    面上项目
锡基氧化物SnOx的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用研究
  • 批准号:
    51902117
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MoS2与碳材料复合对电极在染料敏化太阳能电池的应用研究
  • 批准号:
    51602340
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
金属氧化物半导体/碳纳米薄膜复合对电极的研发及其在染料敏化太阳能电池中的应用
  • 批准号:
    51602010
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Gate insulator deposition process for GaN-based MOS devices using mist-CVD technique
使用雾气 CVD 技术的 GaN 基 MOS 器件的栅极绝缘体沉积工艺
  • 批准号:
    23K03973
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Elucidation of the physical origin of the dominant scattering mechanism of electron mobility in SiC MOS interfaces
阐明 SiC MOS 界面中电子迁移率主要散射机制的物理起源
  • 批准号:
    23K03928
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Low-power and high-reliability design of analog integrated circuit based on order statistics
基于阶次统计的模拟集成电路低功耗高可靠性设计
  • 批准号:
    22K11953
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Superconductivity based on Si MOS structure
基于Si MOS结构的超导
  • 批准号:
    22K18294
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
Realization of an entangled photon-pair emitting device using silicon carbide semiconductor
使用碳化硅半导体实现纠缠光子对发射器件
  • 批准号:
    22K18292
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了