About / Advertise
Nocilis Materials drivs, likt Epiclarus, av att kunna integrera en mängd optiska funktioner på kisel. Företaget är ensamt om att ha lyckats göra IV-legeringar i kisel-germanium-tenn-kol på kiselskivor, en teknik som kan bana väg för integration. Nu sökes samarbetsformer till en agenda där prototyper av CMOS-baserade optiska detektorer står högst upp.
I decennier har forskare inom akademin och industrin arbetat med kiselbaserad fotonik. Hittills har man lyckats göra vågledare och vågledarmatriser (Array Waveguide Grating, AWG) men ingen har någonsin lyckats visa upp integrerade detektorer tillsammans med lasrar för telekomvåglängderna 1,3 µm till 1,55 µm. – Men vi letar just nu efter samarbetspartners som kan hjälpa oss att göra komponenter för kommersiella tillämpningar, exempelvis fotodetektorer för telekom och 2D-sensorer för kortvågigt infrarött ljus, så kallad SWIR-sensor, säger Bo Hammarlund.
Nocilis trumfkort är ett patent på hur man gör speciella materialkombinationer av IV-legeringar i SiGeSnC. Legeringar med just kisel, germanium, tenn och kol ger frihet att blanda material så att slutresultatet blir anpassat till det underliggande lagret trots att skikten för de enskilda atomslagen har gitterkonstanter som är rejält olika.
 |
| Henry Radamson |
Tekniken gör att Nocilis kan tillverka material med direkt bandgap på kisel. Kisel är ju annars ett material med indirekt bandgap som inte kan alstra ljus, och således inte lasra, utan enbart detektera ljus upp till cirka 1 µm.
– När vi gör ”bandgap-engineering” beräknar vi vilka legeringar som vi måste tillverka för att få rätt bandgap för ändamålet, lågt bandgap för långa våglängder eller högt för våglängder närmare det synliga spektralområdet, säger Henry Radamson.
Företaget startade med ett stöd från Energimyndigheten på 495 000 kronor, ett lån från Almi på 420 000 kronor samt en liten försäljning till forskare på Stanford University i USA. Med bidraget från Energimyndigheten har man tagit fram prototyper på termoelektriska generatorer (TEG) som huvudsakligen består av kisellegeringar som gjorts till nanotrådar.
– Ur olika kisellegeringar ska vi nu välja den kandidat som uppvisar högst z-värde, som är ett godhetstal på hur användbart TEG-materialet är.
Dagens termoelektriska material, Bi2Te3, har ett z på cirka 0,5. Initialt har Nocilis mätt z till närmare 1 utan optimering, men målet ligger snarare på 3. Då kan det bli intressant för fordonsindustrin av att exempelvis generera elektricitet från bilens varma motor.
Företaget arbetar även med en prototyp av en CMOS-baserad detektor i våglängdsområdet 1,5 µm till 2,3 µm, en så kallad SWIR-sensor (Short Wavelength Infra Red). För dessa sensorer finns redan en kund i USA som detekterar alkohol i blodet. Nästa steg – planerat för i år – är att tillverka tvådimensionella SWIR-sensorer för olika kameratillämpningar.
– Vi talar redan med bland andra TowerJazz i Israel om utveckling av CMOS-detektorer för SWIR-känsliga kamerachip, avslöjar Bo Hammarlund.
För integrerade optokretsar på kisel, så kallade Si-PIC, är planen att först liera sig med en partner som kan simulera lämpliga kretsar, så att Nocilis kan bestämma vilken struktur företaget ska tillverka och hur efterföljande processning och optisk karaktäriseringen ska göras.
– Vi är inte där ännu, men hoppas finna någon partner genom till exempel European Photonic Industrial Center, EPIC, ett center baserat på medlemmar inom den optiska industrin samt universitet och högskolor inom Europa, tillägger Bo Hammarlund.
