CVD-grafenbaserade sensorer/IR-fotodetektorer med stor yta

Syfte och mål

Målet med detta projekt är att utveckla en processteknik för en grafenanordning genom att använda lågkostnads CVD-grafen med stor yta för följande två applikationer:

  • Att kunna visa upp grafenkemikaliesensorer som kan upptäcka droger för kostnadseffektiva brottsplatsanalyser på plats enligt specifikationerna från National Forensic Center (NFC).
  • Att undersöka möjligheten att producera plasmonik-grafenbaserade IR-detektorer inom våglängdsintervallet från 2 till 10 μm för att känna av CO2 och/eller alkohol i den verkliga världen i industriell skala och samtidigt bibehålla nyckelegenskaperna för responsivitet, upplösning, frekvensområde, förpackningsstorlek och kostnad som fastställts av det svenska sensortillverkningsföretaget SenseAir AB.

Arbetet kommer att fokusera på grafensensorn/detektor design, tillverkning och karakterisering, men också på en undersökning av avkastning/kostnad och produktpotential. Design och bearbetning av de grafenplasmoniska strukturerna för att uppnå den önskade selektiviteten hos de biologiska/kemiska sensorerna och öka responsiviteten hos IR-detektorn vid definierade IR-regimer kommer att behandlas. Även om monolagret av grafen har begränsad optisk absorption, skulle denna grundläggande barriär kunna övervinnas av grafenplasmoniska strukturer på grund av deras extraordinära resonansegenskaper.

Abstract in english

Large area CVD graphene-based sensors/IR-photodetectors
The goal is to develop a graphene device processing technology by using low-cost large area CVD graphene for two applications: 1) To demonstrate graphene chemical sensors to detect drugs for cost effective onsite crime scene analysis. 2) To investigate the feasibility of generating plasmonic-graphene based IR detectors within the wavelength range from 2 to 10 µm to sense CO2 and/or alcohol in the real world on industrial scale whilst maintaining the key properties of responsivity, resolution, frequency range, package size and cost. Focus will be on the graphene sensor/detector design, fabrication and characterization, but also an investigation of yield/cost and product potential. Design and processing of the graphene plasmonic structures to achieve the desired selectivity of the bio/chemical sensors and enhancing IR detector responsivity at defined IR regimes will be addressed.

Utlysning:
Samverkansprojekt för kommersiella tillämpningar med grafen – våren 2018

Projektpartners: Senseair, RISE Acreo, Swedish National Forensic Centre, Pamitus och KTH

Projektledare: SenseAir

E-mail: sri.iyer@senseair.com

Bidrag: 1 120 000 kr

Projektets löptid: 20 maj 2018 - 20 nov. 2019

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: