Szczegóły
Opis
Tematyka badawcza zespołu ulokowana jest w obszarach fotoniki scalonej i nanotechnologii. Główny wysiłek badawczy zespołu ukierunkowany jest na realizacje struktur fotoniki scalonej, przede wszystkim przetworników pomiarowych do zastosowań w czujnikach biochemicznych, pracujących z wykorzystaniem techniki spektroskopii pola zanikającego. Działalność zespołu obejmuje zagadnienia teoretyczne, technologiczne i pomiarowe. Najważniejszym dotychczasowym osiągnięciem zespołu jest opracowanie nanokompozytowych dwuskładnikowych warstw falowodowych SiOx:TiOy o wysokim współczynniku załamania, o wysokiej odporności chemicznej i długookresowej stabilności parametrów. Opracowane warstwy falowodowe spełniają wszystkie warunki dla uznania ich za jedną z dwóch dojrzałych platform materiałowych fotoniki scalonej na zakres spektralny Vis-NIR w skali globalnej. Warstwy te wytwarzane są metodą zol-żel i techniką dip-coating z wykorzystaniem naszej infrastruktury technologicznej.
W opracowanych warstwach falowodowych wytwarzane są sprzęgacze siatkowe, które spełniają rolę struktur sensorowych o wysokiej czułości na zmiany parametrów pokrycia (warstw sensorowych). Na bazie sprzęgaczy siatkowych opracowany został innowacyjny fotoniczny system pomiarowy do zastosowań biomedycznych. Z zastosowaniem kontaktowej fotolitografii optycznej i mokrego trawienia chemicznego opracowane zostały światłowody żebrowe i sprzęgacze kierunkowe. Przy współpracy z jednostkami zewnętrznymi opracowane zostały struktury interferometru Macha-Zehndera, wytwarzane z użyciem kontaktowej fotolitografii optycznej. Nadal w zespole rozwijane są gradientowe struktury światłowodowe wytwarzane w technice wymiany jonowej w szkłach.
Nową tematyką badawczą realizowaną w zespole są aktywne warstwy falowodowe. W ich realizacji, jako matryce wykorzystujemy nanokompozytowe warstwy SiOx:TiOy, a jako domieszki aktywne jony lantanowców (Er3+, Eu3+, Yb3+, Nd3+, Nb3+).
Bogate doświadczenia zespołu w zakresie wytwarzania warstw SiO2, TiO2 i warstw nanokopozytowych SiOx:TiOy zaowocowały opracowaniem jedno- i wielowarstwowych pokryć wielofunkcyjnych do zastosowań w fotowoltaice.
Wytwarzane struktury fotoniczne są analizowane numerycznie z wykorzystaniem wysokospecjalistycznego profesjonalnego oprogramowania, w tym również z użyciem programów autorskich, opracowanych przez członków zespołu. Wyniki analiz struktur fotonicznych są wykorzystywane w projektach struktur funkcjonalnych. Wytworzone struktury fotoniczne są rutynowo badane z użyciem elipsometrii monochromatycznej, spektrofotometrii UV-Vis-NIR odbiciowej i transmisyjnej, mikroskopii sił atomowych AFM a warstwy falowodowe z użyciem spektroskopii m-linii. Dzięki współpracy z zewnętrznymi jednostkami naukowymi mamy możliwości badań naszych struktur metodami: elipsometrii spektroskopowej UV-Vis-NIR, dyfraktometrii rentgenowskiej XRD, spektroskopii fotoelektronów XPS, mikroskopii SEM i wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej HRTEM. Od ponad 20 lat badania zespołu finansowane były głównie ze środków projektów pozyskanych z konkursów KBN, MNSW, NCN i FNP.
W opracowanych warstwach falowodowych wytwarzane są sprzęgacze siatkowe, które spełniają rolę struktur sensorowych o wysokiej czułości na zmiany parametrów pokrycia (warstw sensorowych). Na bazie sprzęgaczy siatkowych opracowany został innowacyjny fotoniczny system pomiarowy do zastosowań biomedycznych. Z zastosowaniem kontaktowej fotolitografii optycznej i mokrego trawienia chemicznego opracowane zostały światłowody żebrowe i sprzęgacze kierunkowe. Przy współpracy z jednostkami zewnętrznymi opracowane zostały struktury interferometru Macha-Zehndera, wytwarzane z użyciem kontaktowej fotolitografii optycznej. Nadal w zespole rozwijane są gradientowe struktury światłowodowe wytwarzane w technice wymiany jonowej w szkłach.
Nową tematyką badawczą realizowaną w zespole są aktywne warstwy falowodowe. W ich realizacji, jako matryce wykorzystujemy nanokompozytowe warstwy SiOx:TiOy, a jako domieszki aktywne jony lantanowców (Er3+, Eu3+, Yb3+, Nd3+, Nb3+).
Bogate doświadczenia zespołu w zakresie wytwarzania warstw SiO2, TiO2 i warstw nanokopozytowych SiOx:TiOy zaowocowały opracowaniem jedno- i wielowarstwowych pokryć wielofunkcyjnych do zastosowań w fotowoltaice.
Wytwarzane struktury fotoniczne są analizowane numerycznie z wykorzystaniem wysokospecjalistycznego profesjonalnego oprogramowania, w tym również z użyciem programów autorskich, opracowanych przez członków zespołu. Wyniki analiz struktur fotonicznych są wykorzystywane w projektach struktur funkcjonalnych. Wytworzone struktury fotoniczne są rutynowo badane z użyciem elipsometrii monochromatycznej, spektrofotometrii UV-Vis-NIR odbiciowej i transmisyjnej, mikroskopii sił atomowych AFM a warstwy falowodowe z użyciem spektroskopii m-linii. Dzięki współpracy z zewnętrznymi jednostkami naukowymi mamy możliwości badań naszych struktur metodami: elipsometrii spektroskopowej UV-Vis-NIR, dyfraktometrii rentgenowskiej XRD, spektroskopii fotoelektronów XPS, mikroskopii SEM i wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej HRTEM. Od ponad 20 lat badania zespołu finansowane były głównie ze środków projektów pozyskanych z konkursów KBN, MNSW, NCN i FNP.