Autoreferat - Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i
Transkrypt
Autoreferat - Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i
Załącznik nr 1 Kraków, dn. 07 czerwca 2013 dr inż. Grzegorz Deptuch Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Katedra Metrologii i Elektroniki al. Mickiewicza 30 30-059 Kraków tel. 12 617 32 99 faks 12 633 85 65 e-mail: [email protected] AUTOREFERAT Wykształcenie, uzyskane stopnie i tytuły naukowe: 1991–1996 1996 1999–2002 2002 Akademia Górniczo Hutnicza - AGH, Kraków, Polska mgr inż. elektroniki, specjalność: aparatura elektroniczna, Studia magisterskie na wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki (EAIiE), AGH w Krakowie Praca magisterska: „Radio-wave Propagation in Ionosphere – Simulation” – zrealizowana w ramach projektu programu „TEMPUS” JEP-07589/94 obejmującego pięciomiesięczny staż studencki w ramach wymiany pomiędzy Institut National des Télécommunications (INT), Evry, Francja a Katedrą Elektroniki AGH w Krakowie. Stopień magistra inżyniera elektroniki w specjalności aparatura elektroniczna otrzymany z wyróżnieniem w październiku 1996 r. studia doktoranckie: Université Strasbourg I (Université Louis Pasteur ULP), Strasburg, Francja oraz asystent: Akademia Górniczo- Hutnicza - AGH, Kraków, Polska stopień doktora nauk technicznych (Ph.D. Degree), AGH / IReS UMR 7500, LEPSI EA 3425 specjalność Elektronika / Fizyka-Elektronika Praca doktorska: „ Développement d’un capteur de nouvelle génération et son électronique intégrée pour les collisionneurs futurs ” (New generation of Monolithic Active Pixel Sensors for Charged Particle Detection – przewód doktorski: „Zastosowanie nowej generacji sensorów typu aktywne piksele zintegrowanych z układem elektroniki odczytowej do detekcji cząstek jonizujących”) – zrealizowana w ramach umowy pomiędzy Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie i Université Strasbourg I ULP (thèse en cotutelle); stypendium Rządu Francuskiego (Boursier de Gouvernement Français BGF). Stopień doktora nauk technicznych z dziedziny Elektronika i specjalności Aparatura Elektroniczna uzyskany z wyróżnieniem na AGH oraz jednocześnie otrzymany stopień doktora z dziedziny fizyka - elektronika uzyskany na ULP we wrześniu 2002 r. Praca doktorska otrzymała w 2003 r. nagrodę ADRERUS za najlepszą pracę doktorska obronioną w 2002 r. przyznaną przez Association pour le Développement des Relations entre l’Economie et la Recherche auprès des Universités de Strasbourg et de Haute-Alsace, Strasburg, Francja Strona 1 / 17 Doświadczenie zawodowe: Październik 1996– Listopad 2002 Listopad 2002 – Grudzień 2007 Akademia Górniczo Hutnicza - AGH, Kraków, Polska Katedra Elektroniki – stanowisko: asystent, Akademia Górniczo Hutnicza - AGH, Kraków, Polska Katedra Elektroniki – stanowisko: adiunkt Czerwiec 2002 – Grudzień 2004 Laboratoire d’Electronique et de Physique des Systèmes Instrumentaux (LEPSI/ULP/IN2P3), Strasburg, Francja stanowisko - Post Doctoral Researcher, Silicon Ultra FastCameras for Electron and Gamma Sources in Medical Applications (SUCIMA) E.C. Contract N. G1RD-CT-2001-00561 Luty 2005 – Lipiec 2007 Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY, USA Instrumentation Division – stanowisko: członek personelu naukowego, fizyk (assistant physicist) Lipiec 2007 – obecnie Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), Batavia, IL, USA Particle Physics Division, Electrical Engineering Department (PPD/EED), Application Specific Integrated Circuits (ASIC) Development Group stanowisko: Lipiec 2011 – obecnie: Engineer IV (Senior Principal), Kierownik Grupy Mikroelektronicznej Marzec 2010 – Lipiec 2011: Engineer IV (Senior Principal), Zastępca Kierownika Grupy Mikroelektronicznej Październik 2008 – Marzec 2010: Engineer IV (Senior), Asystent Kierownika Grupy Mikroelektronicznej Marzec 2008 – Październik 2008: Engineer III, Asystent Kierownika Grupy Mikroelektronicznej Lipiec 2007 – Marzec 2008: Engineer III, Projektant układów ASIC Marzec 2012– obecnie Akademia Górniczo Hutnicza - AGH, Kraków, Polska Katedra Metrologii i Elektroniki – stanowisko: adiunkt naukowy 1/2 etatu. Kontrakty czasowe: Luty 2011 High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Advanced Instrumentation Laboratory, Tsukuba, Japonia: jednomiesięczny pobyt jako short-term visiting scientist Sierpień 2006 – Grudzień 2006 Fermilab, PPD/EED, Batavia, IL, USA: pięciomiesięczny pobyt jako visiting engineer-scientist Sierpień 2004 BNL, Instrumentation Division, Upton, NY, USA: jednomiesięczny pobyt jako foreign visitor researcher 1997-1998 LEPSI (LEPSI/ULP/IN2P3), IReS (IReS/ULP/IN2P3), Strasbourg, Francja: wielokrotnie krótkoterminowe pobyty jako foreign visitor researcher Luty 1996 – Czerwiec 1996 Institut National des Télécommunications, Evry, Francja Stypendysta w Departamencie Elektroniki i Fizyki Strona 2 / 17 1. Dorobek naukowy przedstawiony do oceny: Monografia habilitacyjna pt. „Monolityczne detektory pikselowe w zastosowaniu do obrazowania niskoenergetycznych elektronów i miękkiego promieniowania X”, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2013. Strona 3 / 17 2. Opis dorobku naukowego i osiągnięć naukowych wraz z informacją o pracy dydaktycznej: Numery referencji użyte w poniższym tekście odnoszą się do publikacji z wykazu opublikowanych prac i dorobku naukowego; referencje z listy publikacji w czasopismach poprzedzone są skrótem „czas_” a referencje z listy publikacji w materiałach konferencyjnych poprzedzone są skrótem „konf”. Prace badawcze związane z projektowaniem układów scalonych rozpocząłem po zakończeniu studiów magisterskich na kierunku Elektronika na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczo w Krakowie w 1996 roku i po objęciu stanowiska asystenta w Katedrze Elektroniki na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczo w Krakowie. Był to etat naukowo-dydaktyczny, a pierwsze moje prace naukowe dotyczyły niskoszumnych i o niskim poborze mocy analogowych i mieszanych analogowo-cyfrowych układów scalonych w aplikacjach do detekcji promieniowania jonizującego. Uczestniczyłem w projektach wielokanałowych układów front-end ALICE128C, APVD i HAL25 [czas 8, 9, konf 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 21] przeznaczonych dla potrzeb eksperymentów ALICE i CMS na zderzaczu LHC (ang. Large Hadron Collider) budowanym w Europejskim Centrum Badań Jądrowych (CERN). Wymienione układy powstały głównie w wyniku mojej współpracy z grupą mikroelektroniczną z Laboratoire d’Electronique et de Physique des Systèmes Instrumentaux (LEPSI/ULP/IN2P3), Strasburg, Francja. Układy ALICE128C i HAL25 służą obecnie nie tylko w eksperymencie ALICE na LHC, ale również w STAR na zderzaczu RHIC w BNL. Układy zawierały każdy po 128 kanałów analogowego przetwarzania sygnałów z detektora krzemowego i były wykonane w technologiach AMS CMOS 1.2 μm, DMILL CMOS SOI 0.8 μm i IBM CMOS 0.25 μm. W układach tych projektowałem następujące bloki układowe: filtr kształtujący o zmiennym czasie kształtowania impulsu dla optymalizacji stosunku sygnału do szumu, przedwzmaniacz ładunkowy z kompensacją prądu upływu detektora, szybki bufor wyjściowy pracujący w trybie prądowym. W tym czasie moje zainteresowania naukowe skupiły się na następujących zagadnieniach: systemy analogowego i cyfrowego przetwarzania sygnałów, filtry o działaniu ciągłym, budowa systemów detekcyjnych dla eksperymentów fizyki, obrazowanie i komputerowo sterowane układy pomiarowe, standardy i protokoły transmisji danych. Swoje zainteresowania pogłębiałem, angażując się w pracę w pierwszym grancie. Był to grant Polskiego Komitetu Badań Naukowych KBN Nr. 8T11 B 021 12, którego tematem były badania nad filtrami o działaniu ciągłym, które są możliwe do realizacji w technice CMOS i BiCMOS. Zakres mojej pracy w tym grancie obejmował analizę i projektowanie aktywnych filtrów w technice scalonej, wykonanie analiz symulacyjnych i projektów aktywnych filtrów o działaniu ciągłym w technice gm-C oraz ich testy. Zaprojektowałem i scharakteryzowałem eliptyczny filtr dolnoprzepustowy w technice gm-C w technologii CMOS 1.2 μm i 0.8 μm oraz uczestniczyłem w pozostałych pracach grupy [czas 3, konf 4, 5, 12, 13, 14]. Strona 4 / 17 W 1999 roku uzyskałem prestiżowe stypendium Rządu Francuskiego (Boursier de Gouvernement Français BGF) na studia doktoranckie, które na podstawie umowy pomiędzy Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie i Université Strasbourg I ULP pozwoliły mi najpierw na przeprowadzenie koniecznych badań naukowych, a następnie uzyskanie stopnia doktora nauk technicznych, przyznanego na mocy tego porozumienia przez obydwie uczelnie. Był to schemat tak zwanego przewodu doktorskiego thèse en cotutelle. Temat mojej pracy doktorskiej był Développement d’un capteur de nouvelle génération et son électronique intégrée pour les collisionneurs futurs” (New generation of Monolithic Active Pixel Sensors for Charged Particle Detection for future colliders– „Zastosowanie nowej generacji sensorów typu aktywne piksele zintegrowanych z układem elektroniki odczytowej do detekcji cząstek jonizujących”) [http://tel.ccsd.cnrs.fr/docs/00/04/91/25/PDF/these_deptuch.pdf]. Stopień doktora nauk technicznych z dziedziny Elektronika i w specjalności Aparatura Elektroniczna uzyskałem z wyróżnieniem na AGH oraz jednocześnie otrzymałem stopień doktora z dziedziny fizyka –elektronika na ULP we wrześniu 2002 r. Obroniona rozprawa doktorska była pierwszą w świecie pracą traktującą o Monolitycznych Detektorach Pikselowych typu Aktywne Piksele (ang. Monolithic Active Pixel Sensors - MAPS), dotyczącą zastosowania tego typu urządzeń w aplikacjach do detekcji naładowanych cząstek. W mojej pracy przedstawiłem dokładną analizę działania urządzeń na poziomie fizycznym oraz dokonałem demonstracji ich niezrównanych parametrów dotyczących wydajności i jakości w zastosowaniu do detekcji cząstek promieniowania w fizyce wysokich energii oraz w obrazowaniu przy użyciu promieniowania jonizującego z szerokimi możliwościami aplikacyjnymi. Cel pracy został osiągnięty poprzez wykonanie eksperymentów z użyciem prototypowych urządzeń detektorowych, które uzyskały nazwę MIMOSA (od ang. Minimum Ionizing Particle MOS Active Pixel Sensor), zaprojektowanych przeze mnie i wykonanych w komercyjnie dostępnych procesach fabrykacji układów scalonych. Te pionierskie badania nad układami MAPS, które również nazywane są w literaturze CMOS sensors, wyznaczyły odniesienie dla wielu projektów na świecie, które były później prowadzone. Fakt ten znajduje odzwierciedlenie w wielu cytowaniach opublikowanych przeze mnie artykułów i wygłoszonych komunikatów [czas 4, 6, 11, 14, 15 i inne, konf 16, 17, 19 i inne]. Wielkości matryc pikselowych wynosiły od 64×64 pikseli, w przypadku pierwszych układów o małych rozmiarach, do matryc jedno-megapikselowych, w przypadku układów o dużych rozmiarach. Wersje układów MIMOSA były wykonane w różnych technologiach, spośród których można wymienić: AMS CMOS 0.6 μm i 0.35 μm, IBM CMOS 0.25 μm, AMIS CMOS 0.5 μm i TSMC CMOS 0.25 μm. Detektory MAPS są przykładem struktur tzw. systemów na układzie scalonym (system-on-chip). Urządzenie pełni rolę nie tylko klasycznego układu scalonego przetwarzającego sygnały, ale również jest czujnikiem. Projekt układu MAPS jest realizowany Strona 5 / 17 w technice full custom, co oznacza, że aby uzyskać działające urządzenia należało zaprojektować wszystkie jego bloki składowe: cyfrowe i analogowe. Na przykład, aby móc odczytać sygnał z pikseli należało najpierw zaprojektować wzmacniacze operacyjne o żądanych charakterystykach lub układ szeregowej komunikacji do zaprogramowania np. trybu pracy. Prace te wymagały ode mnie dużej wszechstronności. W prowadzonej pracy w ramach doktoratu, szczególnie interesująca była dla mnie możliwość przeprowadzenia dogłębnych badań zaprojektowanych struktur w różnych warunkach. Były to testy począwszy od typowych testów laboratoryjnych dla sprawdzenia funkcjonowania zaprojektowanych układów, poprzez testy wykonane przy użyciu źródeł radioaktywnych, stymulacji laserem, ale również testy na wiązce wysokoenergetycznych cząstek z akceleratora w CERNie, po badania w środowisku silnego pola magnetycznego i po absorpcji silnych dawek promieniowania jonizującego jak również strumieni cząstek neutronów [czas 5, 10, 13, 16]. Badania prowadzone w ten sposób, były szczególnie ważne, gdyż skutkowały zrozumieniem obserwowanych zjawisk i poznaniem zarówno silnych stron rozwijanej technologii detektorowej, jak również jej ograniczeń. Dzięki takiemu podejściu mogłem wykorzystywać uzyskaną wiedzę do wprowadzania odpowiednich zmian w kolejnych projektach i lepiej rozumieć potrzeby wynikające z użycia elementów detektorowych w konkretnych ramach środowisk planowanych aplikacji. Moje pionierskie badania nad detektorami monolitycznymi wytyczyły nową ścieżkę rozwoju detektorów pikselowych w fizyce wysokich energii. Głównym celem podejmowanych prac była budowa detektora wierzchołka dla planowanego eksperymentu na przewidzianym do budowy w przyszłości zderzaczu na akceleratorze liniowym ILC (International Linear Collider) oraz dla innych przyszłych eksperymentów w fizyce wysokich energii. Detektory monolityczne nie wymagają zastosowania osobnego procesu na łączenie detektora z układem odczytowym, lecz gotowa, w pełni funkcjonalna struktura może powstać na jednej linii technologicznej. W wyniku tych wczesnych prac została wykazana przydatność detektorów MAPS do śledzenia torów cząstek z bliską stuprocentowej wydajnością i bardzo wysoką rozdzielczością przestrzenną. Precyzja wyznaczania punktu przelotu cząstki przez płaszczyznę detektora, jaką otrzymano wtedy w testach na wiązce wysokoenergetycznych cząstek, zbliżyła się do pojedynczego mikrometra. Ze względu na stypendium oraz z uwagi na dostępne zaplecze i zgromadzone doświadczenie badania nad detektorami MAPS mogłem wykonywać w dominującym zakresie w ramach pobytów w laboratorium LEPSI we Francji. Równocześnie z pracą naukową, prowadziłem zajęcia dydaktyczne w Katedrze Elektroniki AGH z przedmiotów takich, jak: układy elektroniczne, symulacja i modelowanie układów elektronicznych, układy i aparatura radiowo-telewizyjna, projektowanie układów scalonych, sieci komputerowe i telekomunikacyjne oraz komputerowe systemy kontrolno- Strona 6 / 17 pomiarowe. Po uzyskaniu stopnia doktora nauk technicznych w 2002 r. zdecydowałem się na podjęcie pracy na rzecz projektu, którego finansowanie zostało uzyskane w ramach Piątego Programu Ramowego Unii Europejskiej. Projekt nosił tytuł “Silicon Ultra-Fast Cameras for Electron and Gamma Sources in Medical Applications (SUCIMA) E.C. Contract N. G1RD-CT-2001-00561” [czas 12, 17]. Badania wytyczone przez cele naukowe tego projektu prowadziłem będąc zatrudnionym na Uniwersytecie w Strasburgu we Francji na stanowisku post doctoral researcher i prowadząc prace badawcze w Laboratoire d’Electronique et de Physique des Systèmes Instrumentaux (LEPSI/ULP/IN2P3). Była to praca, w której pełniłem przewodnią i decydującą rolę w zakresie projektowania układów scalonych, symulacji systemu detektora na poziomie fizyki działania urządzeń półprzewodnikowych, testowania i charakteryzacji oraz analizy danych testowych. Moja praca w programie SUCIMA ukierunkowana była na rozwój technologii MAPS dla detekcji promieniowania jonizującego w obrazowaniu medycznym, terapii przy użyciu promieniowania jonizującego i na potrzeby biologii. Jednakże wykorzystując dostępne możliwości, w czasie pracy dla projektu SUCIMA zaangażowany byłem również w badania mające na celu udoskonalenie elementu detektora MAPS, który jest odpowiedzialny za zbieranie ładunku uwolnionego w procesie oddziaływania promieniowania z materiałem detektora i konwersję sygnału ładunkowego na mierzalny sygnał napięciowy i prądowy. Zaproponowałem układ tzw. samopolaryzującej się diody zbierającej ładunek [czas 14, 19], który nie wymaga użycia tranzystora resetującego, wprowadziłem element nazwany photoFET [czas 20, konf 23, 24, 34], w którym zebrany ładunek skutkuje sygnałem prądowym wynikającym z modulacji prądu tranzystora przez zmianę potencjału studni mieszczącej ten tranzystor, zaangażowany byłem w prace mające na celu sprawdzenie przydatności nieepitaksjalnego podłoża o podwyższonej rezystywności dla budowy detektorów MAPS do detekcji relatywistycznych cząstek jonizujących [czas 18, 26] oraz zaproponowałem pierwszą wersję architektury piksela pozwalającą na sprzętowa implementacją filtrowania z podwójnym próbkowaniem (Correlated Double Sampling) [czas 14, 19], które później zostały dalej rozwinięte i zastosowane do budowy nowych układów detektorów MAPS [czas 23, 27, 36]. W tym czasie zaproponowałem pierwsze układy wzmacniacza zbudowanego jedynie przy wykorzystaniu tranzystorów NMOS (obostrzenie klasycznej technologii detektorów MAPS) pozwalające na wzmocnienie sygnału napięciowego w węźle konwersji ładunku na napięcie dla optymalizacji stosunku sygnału do szumu [czas 14, 19, 23, 27, 31, 32]. Uczestniczyłem również w badaniach odporności radiacyjnej detektorów MAPS proponując również rozwiązania mogące tę odporność poprawić [czas 25, 30]. Do tego celu przygotowałem program analizy danych, który był napisany w środowisku Mathematica, pozwalający na analizę zmian parametrów detektora w funkcji Strona 7 / 17 przyjętej dawni promieniowania jonizującego lub strumienia cząstek, np. neutronów. Program (w trakcie prac odpowiednio rozbudowany) był używany przez zespół z LEPSI i z IReS (Institut des Recherches Subatomiques) ze Strasbourga (obecnie obydwie instytucje tworzą jedną jednostkę o nazwie Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien w Strasburgu) do prowadzenia prac badawczych nad odpornością detektorów MAPS na promieniowanie [konf 22, 25, 39]. Badania wytyczone przez cele naukowe projektu SUCIMA prowadzone były w instytucjach naukowych z Włoch, Francji, Niemiec i z Polski i obejmowały dwa zakresy tematyczne: pierwszym była budowa dozymetru dla brachyterapii, a drugim budowa systemu do ciągłego monitorowania wiązki hadronowej używanej do naświetlania zmian nowotworowych usytuowanych w częściach organizmu, w których inne metody naświetlania, np. promieniowaniem X nie są możliwe. Monitorowanie wiązki odbywało się z wykorzystaniem elektronów emisji wtórnej z foli aluminiowej, przez którą przechodzi wiązka hadronowa. Emitowane elektrony w wyniku przyspieszania i zogniskowania w polu elektrycznym, po skierowaniu na płaszczyznę detektora odzwierciedlają zrzutowany profil intensywności wiązki pierwotnej używanej do naświetlań tkanek w hadronowej terapii nowotworów. Konstrukcja urządzenia monitorującego, nazywanego SLIM, była uwarunkowana wykazaniem technologicznych możliwości budowy detektora MAPS zdolnego do bezpośredniej detekcji niskoenergetycznych elektronów, co mogło być osiągnięte przez detektor jednorodnie ścieniony do zaledwie warstwy epitaksjalnej i ekspozycję od strony ścienionej. Dlatego dla realizacji celów postawionych przed programem SUCIMA, konieczne było zaprojektowanie specjalnego układu detektora MAPS. Do osiągnięcia celu programu SUCIMA zaprojektowałem układ MIMOTERA i wspólnie z partnerem przemysłowym (grupa zajmująca się układami CCD z firmy ATMEL w Grenoble), z którym zainicjowałem kontakt, doprowadziłem do budowy pierwszych na świecie ścienionych układów MAPS zdolnych do bezpośredniej detekcji niskoenergetycznych elektronów. Praca dla uzyskania detektora MIMOTERA przydatnego dla programu SUCIMA przeprowadzona była w dwóch etapach. W pierwszym etapie po nawiązaniu odpowiednich kontaktów z partnerem przemysłowym, którym była grupa pracująca nad elementami CCD z korporacji ATMEL, doprowadziłem we współpracy z tym partnerem i do realizacji pierwszego bardzo agresywnie ścienionego układu MAPS [czas 22]. W pracy tej został wykorzystany istniejący detektor MIMOSA V jako platforma testowa dla procesu ścieniania. W drugim etapie, zaprojektowałem układ MIMOTERA posiadając już eksperymentalne dowody poprawnej i stabilnej pracy ścienionego układu MIMOSA V [czas 21, 22, 24]. Układ MIMOTERA został tak zaprojektowany, aby zapewniać odczyt ciągły z zupełnie wyeliminowanym czasem martwym. Taki tryb pracy podyktowany był ściśle wymaganiami monitora wiązki. Układ MIMOTERA był wykonany w technologii AMS CMOS 0.6 μm. Zakres testów, jakim Strona 8 / 17 poddano układ MIMOTERA, był bardzo szeroki, co skutkowało wykazaniem osiągnięcia wszystkich założeń projektowych i ogólnym potwierdzeniem poprawności wykonania projektu. Przydatność układu MIMOTERA była sprawdzana również w zastosowaniach wychodzących poza zakres programu SUCIMA. Do projektu układu MIMOTERA konieczne było wypracowanie struktur diod zbierających ładunek, które dawałyby bardzo niskie prądy upływu i dodatkowo byłyby odporne na znaczące dawki promieniowania jonizującego. Ten cel został również przeze mnie osiągnięty i nowe struktury diod zbierających ładunek zostały zastosowane w projekcie układu MIMOTERA. Moje prace nad ścienionym układem MIMOSA V, a w ich następstwie później udany projekt układu MIMOTERA, doprowadziły do sukcesu realizacji projektu SUCIMA [czas 28, 30]. Wspomniane nawiązanie niezbędnych kontaktów z partnerem przemysłowym i bezpośrednie zaangażowanie w budowę ścienionego detektora, zdolnego rejestrować dwuwymiarowe obrazy przy wykorzystaniu niskoenergetycznych elektronów dla programu SUCIMA, zainspirowały mnie do dalszego poszerzenia badań nad możliwościami aplikacji monolitycznych detektorów pikselowych. W pierwszej kolejności ścieniony jednomegapikselowy układ MIMOSA V posłużył mi jako dogodna platforma do eksperymentalnej weryfikacji przydatności detektorów MAPS do autoradiografii próbek nasyconych trytem [czas 22, 24]. Ten rodzaj detekcji jest szczególnie trudny do uzyskania z detektorami innymi niż ciekłe scyntylatory ze względu na niewielki zakres penetracji cząstek β− emitowanych przez rozpadające się atomy trytu. Urządzenie MIMOSA V znalazło się wśród niewielu detektorów, których konstrukcja bazuje na ciele stałym, które pozwalają na uzyskiwanie obrazów o wysokiej rozdzielczości materiału nasyconego 3H - beta emiterem. Badanie ze źródłem trytu przeprowadziłem w 2004 r. Na przełomie lat 2004 i 2005 najpierw korzystając z miesięcznego pobytu w Brookhaven National Laboratory (BNL) w Upton stanie Nowy Jork, a później już po podjęciu tam stałej pracy od początku 2005 r. postanowiłem zastosować uprzednio ścieniony układ MIMOSA V do weryfikacji możliwości wykorzystania technologii MAPS do bezpośredniego obrazowania przy użyciu niskoenergetycznych elektronów w mikroskopii elektronowej. Testy przeprowadziłem w mikroskopie skaningowym i transmisyjnym korzystając z dostępnej infrastruktury w BNL w departamentach: Instrumentation Division, Material Science Department i Biology Department. Testy i pomiary potwierdziły poczynione na wstępie założenia, dowodząc przydatności monolitycznego detektora pikselowego jako nowego urządzenia do rejestracji obrazów w dynamicznej mikroskopii elektronowej. Moje prace należą w tym względzie do pierwszych, które pokazały, że błonę fotograficzną można zastąpić detektorami krzemowymi również w mikroskopii elektronowej [czas 37]. Okazało się, że podobnie jak w wysokiej jakości fotografii cyfrowej, również w mikroskopii elektronowej możliwe są zmiany. Moja praca pokazała, że detektor pikselowy, bazujący na ciele Strona 9 / 17 stałym, jest alternatywą dla błony fotograficznej do rejestrowania obrazów w mikroskopii elektronowej i że na takie urządzenie jest duże zapotrzebowanie. Te badania stały się inspiracją dla wielu innych grup oraz były podstawą dla uzyskania grantu fundowanego przez dyrektora laboratorium na rozwój tzw, unidepleted detektorów MAPS dla mikroskopii elektronowej [czas 33], w którym również pracowałem, projektując detektor MAPS nazwany MAPSUNI. W detektorze tym zbieranie ładunku zachodzi pod wpływem pola elektrycznego wynikającego ze stałego przepływu prądu nośników większościowych przez aktywną objętość detektora. W kolejnym kroku postanowiłem wykazać przydatność monolitycznego detektora pikselowego do bezpośredniego obrazowania z wykorzystaniem niskoenergetycznego promieniowania X. W tym celu testowałem układ MIMOSA V również przy użyciu wiązki promieniowania X w NSLS (National Synchrotron Light Source) w BNL. Używałem tego samego detektora w wersji przed ścienieniem i po ścienieniu, co w testach przy użyciu mikroskopów elektronowych, oraz korzystałem z dostępności wiązki promieniowania X z synchrotronu w BNL. Pokazałem, że detektory MAPS mogą być postrzegane jako alternatywa w niektórych zadaniach bezpośredniego obrazowania z użyciem promieniowania X, szczególnie tam, gdzie wymagana jest wysoka rozdzielczość przestrzenna. Jednak zakres energii promieniowania X, w którym detektory MAPS mogą być przydatne do obrazowania, jest ograniczony do maksymalnie około 10 keV. Ta wartość energii wynika z grubości warstwy aktywnej, a co za tym idzie niewystarczającą absorpcję fotonów [czas 35]. Innym projektem, nad którego realizacją pracowałem w BNL, był wielokanałowy układ odczytowy front-end, wykonany w technologii TSMC CMOS 0.25 μm, do krzemowego detektora padowego będącego częścią systemu nawigacji w przestrzeni kosmicznej. Ten system, alternatywny do GPS, był projektem agencji DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Podstawą projektu było założeniem o wykorzystanie pomiaru czasów, w których fotony promieniowania X, emitowane z pulsarów, uderzają w detektor do synchronizowania zegarów na satelitach i innych obiektach znajdujących się w przestrzeni kosmicznej. W ramach tego programu odpowiedzialny byłem za projekt układu scalonego złożonego z 32 kanałów. Każdy kanał zawierał przedwzmacniacz ładunkowy, filtr kształtujący i detektor szczytowy. Czas uderzenia fotonu był odczytywany podawany przez detektor szczytowy. Układ zawierał analogowy odczyt amplitudy sygnału pochodzącego z uderzenia fotonu i czasu zdarzenia. W czasie pracy w BNL zaangażowany byłem również w inne projekty, spośród których jako ważniejsze można wymienić: 1) Projekt detektora pikselowego o poprawionej wydajności zbierania ładunku do detekcji Strona 10 / 17 cząstek naładowanych - „Improved Design of Active Pixel CMOS Sensors for Charged Particle Detection”. W projekcie tym byłem głównym wykonawcą ze strony BNL i projekt był realizowany we współpracy z firmą CFD Research Corporation z Huntsville, AL, USA, w ramach przyznanego grantu dla małych i średnich firm Small Business Innovative Research (SBIR). Projekt ten dotyczył nowej struktury pikseli, tzw. photo-gate, w której boczne pole elektryczne wywołane pod bramką prowadzi do lepszego zbierania ładunku uwalnianego w procesie jonizacji. W ramach badań został zrealizowany prototyp w technologii TSMC CMOS 0,25 μm, na którym wykazano pozytywny wpływ bocznego pola elektrycznego na przyspieszenie zbierania ładunku. 2) Projekt dyskryminatora aktywowanego sygnałem przeznaczonego do detekcji przejścia przez zero sygnału z wyjścia bipolarnego filtru kształtującego dla systemu RatCAP [czas 40]. System RatCAP jest miniaturowym skanerem PET przeznaczonym do otrzymywania trójwymiarowych obrazów z mózgu szczura w czasie jego pełnej aktywności. System obrazujący jest przyczepiony bezpośrednio do głowy zwierzęcia, a jego masa jest równoważona przez odpowiedni układ mechaniczny dla zapewniania zwierzęciu swobody poruszania się. Projekt układu ASIC został zrealizowany w procesie TSMC CMOS 0,18 μm. Celem projektu nowego dyskryminatora było wyeliminowanie fałszywych wyzwoleń. Wykrycie przejścia przez zero przez komparator, a co za tym idzie wykorzystanie tego momentu do rejestracji czasu zajścia zdarzenia, uzależnione zostało od uprzednio zarejestrowanej obecności sygnału. 3) Projekt prototypu monolitycznego detektora MAPS pracującego w trybie tzw. „unidepleted”. Innowacyjnym pomysłem w tym detektorze jest wykorzystanie przepływu prądu powodującego spadek napięcia w obszarze aktywnym detektora. Konfiguracja ta charakteryzuje się usunięciem jednego tylko typu nośników, skąd bierze się nazwa „unidepleted”. Równocześnie wytwarzane jest pole elektryczne ogniskujące przemieszczanie się nośników uwolnionych w procesach interakcji promieniowania z materią w kierunku diod zbierających ładunek. Układ ten był nazwany MAPSUNI. Posiadał on możliwość zliczania zdarzeń pochodzących od uderzeń fotonów w detektor w każdym pikselu. Układ MAPSUNI był wykonany w procesie TSMC CMOS 0,25 μm CMOS. Od połowy 2007 r. pracuję w Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab). Fermilab jest amerykańskim laboratorium rządowym położonym w Batawii w stanie Illinois w USA. Podstawowym zadaniem Fermilabu są badania z zakresu fizyki cząstek i fizyki wysokich energii. Jest to miejsce, w którym do momentu przejęcia pierwszeństwa w 2010 r., w zakresie maksymalnej energii cząstek doprowadzanych do zderzeń, przez Large Hadron Collider (LHC) działał największy na świecie Strona 11 / 17 zderzacz protonów Tevatron. Korzystając z tej maszyny dokonano odkrycia kwarku górnego (top quark) i na poziomie ufności trzech sigma wykazano istnienie bozonu Higgsa, które zostało później potwierdzone przez LHC. Początkowo pracowałem w Fermilabie jako członek grupy mikroelektronicznej, a obecnie od połowy 2011 r. kieruję tą grupą. Posiadam kontrakt w pełnym wymiarze czasu na stanowisku inżyniera-naukowca. Prowadzę prace badawcze nad detektorami i elektroniką odczytową na potrzeby obecnych i przyszłych eksperymentów w dziedzinie fizyki wysokich energii, jak również w obrazowaniu i detekcji promieniowania na potrzeby innych dziedzin naukowych. Koordynuję prace zespołu złożonego z 10 osób, wliczając w to pięciu doświadczonych projektantów układów scalonych oraz inżynierów hardwarowej i softwarowej infrastruktury testowej, inżynierów i techników odpowiedzialnych za testowanie (http://www-ppd.fnal.gov/EEDOffice-w/ASIC_Development /asicmain.html). Obok grup w Brookhaven National Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory i Sandia National Laboratory, grupa w Fermilabie tworzy największy zespół projektowania układów ASIC w systemie amerykańskich Narodowych Laboratoriów (National Laboratories) podlegających Departamentowi Energii (Department of Energy). Jednym z bardziej odpowiedzialnych zadań organizacyjnych, jakie było moim udziałem w Fermilabie, było koordynowanie Międzynarodowego Konsorcjum Rozwoju Układów Zintegrowanych Trójwymiarowo (3D-IC Consortium 3dic.fnal.gov) skupiającego siedemnastu członków z USA, Kanady, Francji, Włoch, Niemiec i Polski (CPPM Marseilles France, IPHC Strasbourg France, LAL Orsay France, LPNHE Paris, France, IRFU CEA-Saclay France, CMP Grenoble France, University of Bergamo Italy, University of Pavia Italy, University of Perugia Italy, Universite de Sherbrooke Canada, INFN Bologna Italy, INFN Pisa Italy, INFN Rome Italy, University of Bonn Germany, University of Science and Technology AGH Poland and Fermilab USA). Celem pracy dla Konsorcjum było zorganizowanie we współpracy z partnerem przemysłowym Tezzaron Semiconductors produkcji układów scalonych w trybie wieloprojektowej submisji na jednym waflu Multi Project Wafer (MPW). W ramach tej inicjatywy zostały wyprodukowane pierwsze układy zintegrowane trójwymiarowo w zastosowaniach do detekcji promieniowania w eksperymentach fizyki wysokich energii, obrazowania przy wykorzystaniu promieniowanie X i innych. Ta praca dotyczyła pełnej koordynacji związanej z organizacją produkcji MPW, kierownictwa w zakresie projektów układów wysłanych do produkcji w jego ramach i konsolidacji wysiłków poprzez dzielenie zasobów, doświadczeń i pomysłów w latach 2008-2013. Moje zaangażowanie w prace związane produkcją układów zintegrowanych trójwymiarowo nie było wyłącznie natury organizacyjnej, ale przede wszystkim wykorzystałem otwarte możliwości na wprowadzenie nowych pomysłów na struktury detektorów pikselowych. Jednym ze zgłębianych Strona 12 / 17 przeze mnie kierunków jest rozwój struktur detektorowych, które mogą być łączone w celu uzyskania pokrycia dużych powierzchni bez obszarów martwych, i rozwój tzw. inteligentnych detektorów pikselowych [czas 42, 44, 45, 48], w których, dzięki umieszczeniu przetwarzania sygnałów bezpośrednio na detektorze (in-situ processing) i rozbudowanemu przepływowi danych pomiędzy elementami detektora, ilość informacji wysyłana do systemu zbierania danych może być znacznie ograniczona. Spośród trzech projektów układów zintegrowanych trójwymiarowo, nad którymi pracuje Fermilab, tj. VIPIC: Vertically Integrated Photon Imaging Chip, VIP: Vertically Integrated Pixels i VICTR: Vertically Integrated CMS Tracker Readout chip [czas 45, 48, 50], jestem odpowiedzialny za kierowanie projektem VIPIC i uczestniczę w projektach dwóch pozostałych układów jako współwykonawca. VIPIC jest układem do odczytu sygnałów z detektora pikselowego na potrzeby doświadczeń korzystających ze spektroskopii korelacji czasowych promieniowania X (X-ray Photon Correlation Spectroscopy - XPCS) w National Synchrotron Light Source (NSLS) w BNL. Układ VIPIC1 został zbudowany we współpracy pomiędzy Fermilab, AGH-UST i BNL. Urządzenie pozwala na rejestrację czasu uderzeń fotonów promieniowania X z dokładnością sięgającą 10 μs i daje dwuwymiarową informację o punkcie uderzenia fotonu. Zoptymalizowany odczyt pracuje bez czasu martwego i zawiera mechanizm pomijania pikseli, które nie zarejestrowały sygnałów pochodzących od fotonów. VIPIC jest układem prototypowym zawierającym matrycę 64×64 pikseli i został on wykonany w technologii 3D Tezzaron bazującej na GF CMOS 0.13 μm. Źródłem powodzenia projektu VIPIC jest sprzęgnięcie uzupełniających się kompetencji w zakresie technologii detektorów (BNL) i mikroelektroniki (Fermilab). VIPIC jest przykładem pierwszego projektu zintegrowanego trójwymiarowo z wielopoziomowym przetwarzaniem rozdzielonym pomiędzy warstwy. Powodzeniem projektu układu VIPIC jest podział projektu układu pomiędzy grupy z Fermilab i AGHUST. Zainicjowana dzięki osobistym kontaktom współpraca pomiędzy obydwiema instytucjami jest cenna dla realizacji projektu jak również dla kształcenia studentów [konf 29]. VIP jest układem odczytowym do detektora pikselowego o wysokiej ziarnistości do śledzenia torów cząstek naładowanych na potrzeby detektora wierzchołka do zderzacza na mającym być zbudowanym w przyszłości na akceleratorze liniowym. Pierwsza wersja układu była zaprojektowana w oparciu o technologię opracowaną w Massachusetts Institute of Technology - Lincoln Laboratory (MIT-LL), która wykorzystywała w pełni zubożony (Fully Depleted - FD) proces CMOS SOI o minimalnej długości bramki 0.18 μm [czas 44]. Druga wersja układu była już zbudowana w ramach produkcji wieloprojektowej organizowanego przez Fermilab we współpracy z Tezzaron przy wykorzystaniu procesu GF CMOS 0.13 μm. Układy VIP były prototypami zawierającymi matryce o rozmiarach od 64×64 pikseli do 192×192 kwadratowych pikseli o długości boku od 20 do 40 μm. Część odczytowa Strona 13 / 17 układu VIP została tak zaprojektowana, że pozwala na rejestrację uderzeń cząstek z dokładnością większą niż 3 μm i odczyt z pominięciem pikseli, które nie rejestrowały sygnału. VICTR jest układem odczytowym do detektorów paskowo-pikselowych z przeznaczeniem do budowy nowego detektora śladowego dla eksperymentu CMS po zwiększeniu jasności (high luminosity) na zderzaczu LHC, jaka jest planowana pod koniec bieżącej dekady. Układ VICTR jest zaprojektowany do systemu odczytowego detektora śladowego, który będzie uczestniczyć będą w wytworzeniu triggera pierwszego poziomu w eksperymencie CMS na podstawie analizy topologii przypadków [czas 49]. Szczególne dla układu VICTR jest przetwarzanie sygnału, które ma za zdanie wyszukiwać koincydencje przestrzenne pomiędzy śladami cząstek w dwóch oddzielonych od siebie detektorach dla selekcji ścieżek. Celem takiego przetwarzania jest znajdywanie sygnałów pochodzących od cząstek powyżej założonego progu pędu transwersalnego na postawie zakrzywienia torów takich cząstek w silnym polu magnetycznym. Te dwa detektory, oddzielone od siebie przez separator, którego grubość wynosi około 1 mm, wytwarzają sygnały ładunkowe przepływające do układu VICTR. Dzięki zastosowaniu techniki trójwymiarowej integracji również do budowy całej struktury, również dla połączenia detektorów do układu odczytowego, sygnały ładunkowe docierają do układu odczytowego zarówno z detektora, do którego układ odczytowy jest bezpośrednio przyłączony, jak również z detektora, który jest oddzielony od układu odczytowego separatorem. Jedna strona układu VICTR przyjmuje sygnały z detektora, którego paski posiadają rozmiary 100 mm×1000mm a druga z detektora, którego paski są dłuższe i ich długość wynosi 5 mm. Istotne miejsce w moich badaniach prowadzonych w Fermilabie zajmują monolityczne detektory pikselowe realizowane w technologii Silicon–on–Insulator (SOI) [czas 41, 43, 51]. Praca nad tymi detektorami został umotywowana przez pierwsze pozytywne wyniki oraz spostrzeżenia dotyczące wydajności detekcji promieniowania X uzyskane ze standardowymi detektorami MAPS. Badania nad nową rodziną układów monolitycznych wykorzystujących wysokorezystywne podłoże rozpocząłem angażują się w prace kolaboracji SOIPIX [czas 41]. Kolaboracja ta uformowana jest wokół japońskiego laboratorium KEK (High Energy Accelerator Research Organization) i początek jej działalności przypada na rok 2006. Wynikiem prac badawczych jest rodzina układów MAMBO (Monolithic Active pixel Matrix with Binary cOunters) [czas 43, konf 26, 28], które projektowałem wraz z osobami z mojego zespołu i innymi współpracownikami. Badania nad pikselowymi detektorami realizowanymi w technologii SOI prowadziłem od czasu bezpośrednio po rozpoczęciu pracy w Fermilabie. Pierwszy układ MAMBO I powstał w 2006 r. Zdecydowaną motywacją do rozpoczęcia prac nad ta klasą detektorów pikselowych, było skonkludowanie, badań nad klasycznymi detektorami MAPS, gdzie mimo osiągnięcia bardzo zachęcających wyników, wykazałem również niedoskonałości tej technologii w pewnych obszarach zastosowań. W technologii pikselowych Strona 14 / 17 detektorów, realizowanych przy użyciu procesu SOI, nie istnieje ograniczenie na możliwość stosowania tylko jednego typu tranzystorów, jak było to udziałem klasycznych detektorów MAPS. W wyniku braku tych ograniczeń elektroniczne układy odczytowe mogą mieć taką samą rozbudowaną funkcjonalność, jak detektory hybrydowe. Detektory pikselowe budowane w technologii SOI są techniką o dużym potencjale, otwierającą nowe możliwości w zastosowaniach do aplikacji takich, jak np. obrazowanie przy wykorzystaniu niskoenergetycznych elektronów i promieniowania X promieniowania α itp. Ze względu na ich niewielką masę są też bardzo atrakcyjne do stosowania w eksperymentach w fizyce wysokich energii lub w fizyce jądrowej. Jednak w pierwotnie oferowanym procesie, którym posługiwała się kolaboracja SOIPIX, istniał niezwykle dotkliwy problem interferencji pomiędzy częścią detektora a częścią zawierającą elektroniczny układ odczytowy. W wyjściowej formie procesu obydwie części były od siebie oddzielone jedynie przez cienką warstwę dielektryczną tlenku zagrzebanego BOX i brak było jakiegokolwiek ekranowania. W wyniku szczegółowej analizy problemu, wliczając w to testy zaprojektowanych urządzeń prototypowych, zaproponowałem zmiany do procesu technologicznego. Modyfikacja procesu polegała na wprowadzeniu zagnieżdżonych studni BNW i BPW, które są wykonywane w procesie wielostopniowej implantacji. Proces, obecnie oferowany przez OKI/LAPIS Semiconductor Co, jest uzupełniony o te zmiany i jest dostępny ogółowi wspólnoty naukowej pracującej nad rozwojem pikselowych detektorów realizowanych w technologii SOI. Udostępnienie tego zmienionego procesu SOI jest istotnym krokiem w kierunku rozwoju nowej generacji monolitycznych detektorów pikselowych. Po wprowadzonych ulepszeniach do procesu technologicznego pierwsze testy układu detektora pikselowego, w którym wykorzystałem zaproponowane zagnieżdżone studnie BNW i BPW, wykazały skuteczność tego rozwiązania. Oczywiście konieczne są dokładniejsze analizy i optymalizacja pod kątem zmniejszenia pojemności pasożytniczej złącza BNW–BPW oraz zmniejszenia impedancji studni BNW na dalszych etapach rozwoju tej technologii. Jednak ważnym osiągnięciem jest w pełni pomyślne wykazanie skutecznego działania detektora wykonanego w technologii ze zmienioną recepturą. Prace zaowocowały zgłoszeniem patentowym mojego autorstwa do USPTO (United States Patent and Trade Office). Moje badania związane z rozwojem układów scalonych do obrazowania z wykorzystaniem niskoenergetycznych elektronów i miękkiego promieniowania X zostały przedstawione i podsumowane w załączonej monografii. Planuję dalsze wielokierunkowe prace badawcze związane z tą tematyką. Postęp technologiczny nie zatrzymuje się. Obecnie technologia integracji trójwymiarowej (3D–IC) układów scalonych jest jedną ze ścieżek prowadzących przemysł do uzyskania generacji układów scalonych o znacznie wyższej od obecnej wydajności, szczególnie w odniesieniu do układów pamięci o dużych pojemnościach i systemów mikroprocesorowych. Strona 15 / 17 W elektronice jądrowej technologie trójwymiarowej integracji pozwalają podążać w kierunku zniesienia obecnie istniejących głównych przeszkód tkwiących w tradycyjnym korzystaniu z dwuwymiarowych technologii planarnych. Do przeszkód tych należą następujące elementy: trudność uzyskania pełniej separacji części analogowej i cyfrowej na układzie scalonym, niemożliwość zwiększenia funkcjonalności piksela przy jednoczesnym dążeniu do zmniejszania jego rozmiarów nawet przy korzystaniu z technologii o minimalnej długości bramki znacząco poniżej 100 nm, niedogodność poprawnego zasilania pikseli znajdujących się w środku matrycy ze względu na spadki napięcia na liniach zasilających, trudność w budowie detektorów o dużych rozmiarach ze względu na konieczność zapewnienia obszarów na pola kontaktowe, czy też ograniczenie w uzyskaniu małych pikseli ze względu na nieosiągalne obecnie gęstości połączeń między detektorem a scalonym układem odczytowym przy zastosowaniu metody integracji hybrydowej. Należy, nie bez powodów, przypuszczać, że zastosowanie technologii trójwymiarowej integracji będzie nabierało wzrastającego znaczenia. W tym nowym kontekście detektory monolityczne będą funkcjonowały albo samodzielnie, głównie ze względu na niskie koszty ich wytwarzania, albo jako jedna z warstw trójwymiarowo zintegrowanych systemów. W tym drugim przypadku nie bez znaczenia będzie podtrzymanie zalety zintegrowania pierwszych stopni przetwarzania sygnału bezpośrednio na detektorze jak najbliżej źródła powstania sygnału. Jest to możliwe przy wykorzystaniu technik monolitycznych, a następnie dołączenie dalszych stopni bardziej skomplikowanego przetwarzania, używając technik integracji 3D. Tym kierunkom planuję poświęcić następne lata mojej pracy naukowej. Również dzięki bieżącej pracy w Katedrze Metrologii i Elektroniki AGH oraz szerokim kontaktom z innymi ośrodkami naukowymi na świecie jestem zainteresowany badaniami i opracowywaniem nowych rozwiązań układowych w najnowszych technologiach półprzewodnikowych o długości bramki z zakresu 65 nm / 40 nm. Jestem przekonany, że kierunkiem przyszłościowym dla detektorów pikselowych jest dalsze zwiększanie stopnia przetwarzania sygnałów bezpośrednio na detektorze, które może zachodzić równolegle w każdym pikselu oraz wprowadzanie korekcji takich, jak np. ograniczenie wpływu podziału ładunku w detektorze na jakość obrazowania przy użyciu detektora [czas 48, konf 35, 36]. Pracując w Fermilabie część swojego czasu poświęcam również na opiekę nad studentami i stażystami. Są to studenci programów master i programów doktorskich. W bieżącym roku sprawuję opiekę nad studentem programu doktorskiego z Southern Methodist University, Dallas, TX 75205 USA na temat Lifetime Studies of 130nm nMOS Transistors Intended for Long-Duration, Cryogenic High-Energy Physics Experiments (Analiza czasu życia tranzystorów NMOS z procesu o długości bramki 130 nm dla przewidzianego zastosowania w eksperymentach fizyki wysokich energii wymagających długotrwałej pracy w warunkach kriogenicznych) [czas 46]. W minionych latach zapewniałem opiekę naukową dla studentów dziesięciotygodniowych staży letnich z następujących Strona 16 / 17 przykładowych tematów: Silvaco Simulation Studies of Primary BPW and Nested Well Structures („Studia symulacyjne podstawowej struktury BPW i studni zagnieżdżonych wykonane w środowisku Silvaco”) student z University of Texas at El Paso, El Paso, TX, USA; Developement of Tests Environment and Tests of the Charge Integrator and Encoder (QIE 10) Chip Using General Purpose Interface Bus (GPIB) Communication and the LabView Environment (Przygotowanie środowiska testowego i testy układu QIE 10 używając protokołu GPIB i środowiska Labview”) student z University of Minnesota, Minneapolis, MN, USA; Increasing Light Detection Efficiency of SiPMs Using TSVs („Zwiększenie wydajności detekcji światła urządzeń SiPM przy użyciu TSV”), student z Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi, India; LabVIEW Measurement Automation and Applications for Semiconductor Detectors (Środowisko pomiarowe i jego zastosowanie do typowych pomiarów właściwości detektorów półprzewodnikowych”), student z Miami University, Oxford, OH, USA. Podsumowując, badania związane z projektowaniem wielokanałowych układów scalonych we wszystkich wymienionych kierunkach (układów scalonych dla potrzeb eksperymentów fizyki wysokich energii, układów dla obrazowania i układów do innych pomiarów, do których wykorzystywane jest promieniowanie) są tematem ciągle aktualnym. Wiedza projektanta musi być szeroka i wyzwania stawiane przed projektantem z jednej strony są interesujące, ale również wymagają dużego nakładu pracy i niosą ze sobą znamiona ryzyka, które są typowe dla badań o charakterze aplikacyjnym. Osiągnięcie pożądanych parametrów układów wiąże się z przeprowadzeniem złożonych analiz i wypracowaniem wielu kompromisów. Praktyczna realizacja urządzeń, nie zawsze kończy się sukcesem. Te wyzwania czynią pracę tym bardziej interesującą i dostarczającą satysfakcji, kiedy projektowane układy scalone pracują zgodnie z założeniami projektowymi. Moim zamierzeniem jest kontynuacja badań w tych kierunkach, przy czym szczególny nacisk kładę na doprowadzenie do praktycznej realizacji każdego projektowanego układu. Jednym z wymiernych efektów mojej pracy jest łącznie około 90 publikacji, z tego 50 w czasopismach z listy filadelfijskiej oraz 2 patenty. Baza WoS odnotowuje 78 moich pozycji, liczbę cytowań z wyłączeniem autocytowań – 670 a indeks H = 14 (według stanu na kwiecień 2013 r.). Grzegorz Deptuch Strona 17 / 17