Description du projet
Récepteurs térahertz avancés pour les mesures atmosphériques
Les récepteurs térahertz sont largement utilisés par les satellites et d’autres initiatives spatiales pour mesurer et surveiller les processus physiques et chimiques liés à la météorologie et, plus récemment, au changement climatique. Le nombre croissant de ces satellites fournit des données de plus en plus cruciales pour la lutte contre le changement climatique. Toutefois, il n’existe pas de récepteur térahertz offrant une plus grande sensibilité, une large gamme de températures ambiantes et la possibilité de fonctionner pendant de longues périodes sans refroidissement cryogénique. Le projet FIRE, financé par le CER, vise à résoudre ce problème en combinant des semi-conducteurs à base d’InP avec la technologie des membranes de silicium minces pour développer des solutions térahertz avancées avec une sensibilité accrue des récepteurs, une stabilité améliorée et une consommation d’énergie réduite.
Objectif
The project will establish frontline semiconductor terahertz electronics for far-infrared space instruments by exploring and combining InP-based semiconductors with thin silicon membrane technology. The goal is to obtain high receiver sensitivity and stability for much less power consumption beyond what is currently considered state-of-the-art in the 2-5 THz frequency range.
Terahertz measurements of the atmosphere are made routinely to monitor and reveal physical and chemical processes related to weather and climate change. New space initiatives, using constellations of terahertz receivers on small satellites, can help to gain further data and insights about the climate system. For atmosphere science, there is a need for a terahertz receiver without active cryogenic cooling that can operate over a broad ambient temperature range with sufficient sensitivity and can make observations over a long time. For the supra-terahertz band (>3 THz), several challenges, such as power consumption and inefficient coupling to the terahertz radiation, leave a gap in semiconductor technology. Hence, future Earth and space science missions need new compact heterodyne receiver solutions with improved energy conversion efficiency.
Millimetre wave, antenna-integrated, InP-based Schottky barrier mixers have shown high sensitivity at a small cost in power consumption (local oscillator). Still, InP-substrates are fragile and not suitable for supra-terahertz circuits. Therefore, combining robust, integrated silicon membrane technology with InP-based electronics can potentially revolutionise future space terahertz instrumentation. This approach will enable compact, efficient and advanced room-temperature heterodyne receivers for far-infrared space science instruments and trigger future research on terahertz electronics in various applications.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
412 96 Goteborg
Suède