Detail projektu

Nový nanostrukturovaný systém pro detekci infračerveného záření (NanoIR)

Období řešení: 01.02.2013 — 31.12.2015

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2013-02-01 - nezadáno)

O projektu

Na bolometrech založené systémy snímání obrazu jsou velmi složitá zařízení, která musí zachytit extrémně nízké amplitudy přicházející tepelné energie. Řada vlastností je již dotažena téměř do dokonalosti jako absorpce IR, tepelná izolace, časová odezva bolometru a integrace obvodů pro čtení (ROIC). Všechny tyto parametry/komponenty musí být optimalizovány jako jeden společný systém. Z tohoto důvodu se projekt bude zabývat využitím nových materiálů s vysokou absorpcí infračerveného záření a technikami jejich přípravy tak, aby byla kompatibilní s výrobou integrovaných obvodů. Problematika kompatibility je obzvláště obtížná, protože pro syntézu nanočástic jako např. uhlíkových nanotrubic je zapotřebí vyšších teplot a to až nad 500°C. Výstupem bude mikromembrána bolometru pokrytá nanostrukturami s absorpcí IR záření větší než 0,97 a technologie pro její pokrytí. Vedle technologické části budou studovány nové ROIC systémy, které přinesou obvody pro rychlé čtení signálů, jejich kompenzaci a zpracování. Tyto systémy budou pro testování vyrobeny na čipu v rámci programu Europractice.

Popis anglicky
The bolometer-based imaging systems are very demanding devices and they have to be able to respond to extremely low amplitude of incoming heat energy. Numerous features are pushed near to perfection, such as IR absorption, thermal isolation, bolometer response time and read-out integrated circuit (ROIC). All of those parameters/components must be optimized as unit system. Due to the reason the project deals with utilization new materials with high IR absorption and techniques of their preparation compatible with IC fabrication. The issue of compatibility is really a challenge because for synthesis of nanostructures as for instance carbon nanotubes is necessary high temperature above 500°C. Micromembrane of bolometer covered with nanostructures with IR absorption higher than 0,97 and technology for its covering is project output. Behind of technology part the ROIC systems will be study to design circuitry for fast signal reading, their compensation and processing. The systems will be fabricated on the chip for testing with help of program Europractice.

Klíčová slova
absorpce IR, nanodráty, nanotrubice, bolometr

Klíčová slova anglicky
IR absoption, nanowires, nanotubes, bolemeter

Označení

GA13-19947S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Neužil Pavel, prof. Ing., Dr., DSc. - hlavní řešitel
Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D. - spoluřešitel

Útvary

Centrum senzorických, informačních a komunikačních systémů
- příjemce (05.03.2013 - nezadáno)

Výsledky

GABLECH, I.; CAHA, O.; SVATOŠ, V.; PEKÁREK, J.; NEUŽIL, P.; ŠIKOLA, T. Stress-free deposition of [001] preferentially oriented titanium thin film by Kaufman ion-beam source. Thin Solid Films, 2017, vol. 638, no. NA, p. 57-62. ISSN: 0040-6090.
Detail

NEUŽIL, P.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; PROKOP, R.; GABLECH, I.; PAVLÍK, M.; FUJCIK, L.; HUBÁLEK, J. A Self-Compensating System for Fixed Pattern Noise Reduction of Focal Plane Arrays of Infrared Bolometer Detectors. In EUROSENSORS 2016 - PROCEEDINGS OF THE 30TH ANNIVERSARY EUROSENSORS CONFERENCE. Procedia Engineering. Budapest, Hungary: Elsevier, 2016. p. 1007-1011. ISSN: 1877-7058.
Detail

PEKÁREK, J.; PROKOP, R.; SVATOŠ, V.; GABLECH, I.; HUBÁLEK, J.; NEUŽIL, P. Self-compensating method for bolometer–based IR focal plane arrays. Sensors and Actuators, 2017, vol. 265C, no. NA, p. 40-46. ISSN: 0924-4247.
Detail

MAJZLÍKOVÁ, P.; ZAJÍČKOVÁ, L.; HUBÁLEK, J.; SEDLÁČEK, J.; PRÁŠEK, J.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; BANNOV, A.; JAŠEK, O.; SYNEK, P.; ELIÁŠ, M. Sensing Properties of Multiwalled Carbon Nanotubes Grown in MW Plasma Torch: Electronic and Electrochemical Behavior, Gas Sensing, Field Emission, IR Absorption. SENSORS, 2015, vol. 15, no. 2, p. 2644-2661. ISSN: 1424-8220.
Detail

NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.; Vysoké učení technické v Brně: Membrána miniaturního bolometru se zvýšenou absorpcí. 28484, užitný vzor. (2015)
Detail

NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.; FUJCIK, L.; Vysoké učení technické v Brně: Způsob zpracování signálu z bolometru z pole bolometrů a elektronický systém k jeho provádění. 306216, patent. (2016)
Detail

NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.; Vysoké učení technické v Brně: Membrána miniaturního bolometru se zvýšenou absorpcí a způsob vytvoření absorpční vrstvy bolometru. 306065, patent. (2016)
Detail

NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.; FUJCIK, L.; Vysoké učení technické v Brně: Elektronický systém pro detekci IR záření pomocí pole bolometrů. 28903, užitný vzor. (2015)
Detail

NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.: BolometerStation; Stanice pro měření bolometrů. LabSensNano T10-0.67. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=70. (funkční vzorek)
Detail

SEDLÁČEK, J.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; HUBÁLEK, J.: CNT-CVD; Depoziční pracoviště pro CNT pomocí acetylénu za sníženého tlaku. LabSensNano T10-0.67. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=71. (funkční vzorek)
Detail

PAVLÍK, M.; FUJCIK, L.: Testboard_Bolo; Testovací deska pro měření vlastností bolometru. T10/6.27. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/. (funkční vzorek)
Detail

PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.: BackSideEtch; Nástroj pro leptání zadních stran Si desek. T10-0.65. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=83. (funkční vzorek)
Detail

SEDLÁČEK, J.; SVATOŠ, V.; PEKÁREK, J.; NEUŽIL, P.; HUBÁLEK, J.: bolomtest; Pracoviště pro kalibraci bolometru. T10 N0.66. URL: http://labsensnano.umel.feec.vutbr.cz/products.aspx?id=87. (funkční vzorek)
Detail

PROKOP, R.; FUJCIK, L.; NEUŽIL, P.; PAVLÍK, M.: BOLOM; Automaticky kalibrovaný integrovaný obvod pro kompenzační měření velmi malých signálů bolometru s nestandardním užitím sigma-delta modulátoru. T10-6.27. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/. (funkční vzorek)
Detail

Odpovědnost: Neužil Pavel, prof. Ing., Dr., DSc.