Dr Manoj Kesaria
(e/fe)
BSc, MSc, PhD, FHEA
- Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig
Timau a rolau for Manoj Kesaria
Uwch Ddarlithydd
Grŵp Mater Cyddwysedig a Ffotoneg
Trosolwyg
Rwy'n ffisegydd arbrofol a gydnabyddir yn rhyngwladol gyda dros 20 mlynedd o brofiad mewn ffiseg lled-ddargludyddion, sy'n arbenigo mewn gwyddor arwyneb, epitacsi trawst moleciwlaidd (MBE), a thwf heterostrwythurau lled-ddargludyddion Grŵp III-nitrid a III-antimonid. Mae fy ymchwil yn cyfuno ffiseg cwantwm sylfaenol gyda pheirianneg deunyddiau uwch i ddatblygu dyfeisiau optoelectronig y genhedlaeth nesaf, gan gynnwys synwyryddion is-goch, allyrrwyr golau cwantwm a synwyryddion, a thechnolegau ffotonig perfformiad uchel. O ddylunio ac efelychu damcaniaethol trwy dwf epitacsiol, nodweddu, a saernïo dyfeisiau, rwy'n gweithio ar draws y llwybr arloesi cyfan, gan drawsnewid darganfyddiadau gwyddonol yn dechnolegau gydag effaith yn y byd go iawn.
Trwy M.IN.D. (Manoj Infrared Quantum Detectors' Foundry), rwy'n arwain ymchwil rhyngddisgyblaethol ar ffilmiau tenau peirianneg cwantwm, strwythurau lled-ddargludyddion dimensiwn isel, a deunyddiau newydd ar gyfer cymwysiadau is-goch a chwantwm-ffotonig. Rwy'n mwynhau cydweithio â phartneriaid academaidd a diwydiannol i ddatrys problemau deunyddiau a dyfeisiau heriol, tra'n helpu i bontio'r bwlch rhwng ymchwil sylfaenol ac arloesi masnachol. Rwy'n eich gwahodd i archwilio fy ymchwil, cydweithrediadau, a thechnolegau sy'n dod i'r amlwg i ddarganfod sut mae lled-ddargludyddion peirianneg cwantwm yn llunio dyfodol ffotoneg
Cyhoeddiad
2026
- Phanis, P. E. O. et al., 2026. Recent progress and future prospects of LWIR T2SL InAs/GaSb detectors on GaAs. Advanced Photonics Research 7 (7) e70231. (10.1002/adpr.70231)
- Liu, C. et al. 2026. Long‐wavelength infrared InAs/GaSb T2SLs on silicon: a review. Advanced Photonics Research 7 (8) e70246. (10.1002/adpr.70246)
2025
- Gillies, R. et al., 2025. Exploring the use of low-temperature atmospheric plasma polymerization for the reduction of parasitic currents in type-II superlattice devices. Plasma Physics and Controlled Fusion 67 (2) 025012. (10.1088/1361-6587/ada1fa)
2023
- Cao, P. et al., 2023. Surface passivation of random alloy AlGaAsSb avalanche photodiode. Electronics Letters 59 (18) e12956. (10.1049/ell2.12956)
- Alshahrani, D. et al. 2023. Effect of interfacial schemes on the optical and structural properties of InAs/GaSb type-ii superlattices. ACS Applied Materials and Interfaces 15 (6), pp.8624-8635. (10.1021/acsami.2c19292)
2022
- Kwan, D. C. M. et al. 2022. Monolithic integration of a 10 μm cut-off wavelength InAs/GaSb type-II superlattice diode on GaAs platform. Scientific Reports 12 (1) 11616. (10.1038/s41598-022-15538-3)
- Alshahrani, D. O. et al. 2022. Emerging type-II superlattices of InAs/InAsSb and InAs/GaSb for mid-wavelength infrared photodetectors. Advanced Photonics Research 3 (2) 2100094. (10.1002/adpr.202100094)
2021
- Kwan, D. et al. 2021. Recent trends in 8-14 µm type-II superlattice infrared detectors. Infrared Physics and Technology 116 103756. (10.1016/j.infrared.2021.103756)
- Kesaria, M. et al. 2021. Optical and electrical performance of 5 µm InAs/GaSb Type-II superlattice for NOx sensing application. Materials Research Bulletin 142 111424. (10.1016/j.materresbull.2021.111424)
- Kwan, D. C. M. et al. 2021. Optical and structural investigation of a 10 μm InAs/GaSb type-II superlattice on GaAs. Applied Physics Letters 118 (20) 203102. (10.1063/5.0045703)
- Ahmed, J. et al. 2021. Theoretical analysis of AlAs0.56Sb0.44 single photon avalanche diodes with high breakdown probability. IEEE Journal of Quantum Electronics 57 (2) 4500206. (10.1109/JQE.2021.3058356)
- Anyebe, E. A. and Kesaria, M. 2021. Recent advances in the Van der Waals epitaxy growth of III‐V semiconductor nanowires on graphene. Nano Select 2 (4), pp.688-711. (10.1002/nano.202000142)
2020
- Anyebe, E. A. et al. 2020. A comparative study of graphite and silicon as suitable substrates for the self-catalysed growth of InAs nanowires by MBE. Applied Physics A: Materials Science and Processing 126 (6) 427. (10.1007/s00339-020-03609-z)
- Di Paola, D. M. et al., 2020. Room temperature upconversion electroluminescence from a mid-infrared In(AsN) tunneling diode. Applied Physics Letters 116 (14) 142108. (10.1063/5.0002407)
2019
- Anyebe, E. A. and Kesaria, M. 2019. Photoluminescence characteristics of zinc blende InAs nanowires. Scientific Reports 9 17665. (10.1038/s41598-019-54047-8)
- Sharpe, M. K. et al., 2019. A comparative study of epitaxial InGaAsBi/InP structures using Rutherford backscattering spectrometry, X-ray diffraction and photoluminescence techniques. Journal of Applied Physics 126 (12) 125706. (10.1063/1.5109653)
2018
- Kumar, P. et al., 2018. Superstructure of self-aligned hexagonal GaN nanorods formed on nitrided Si(111) surface. Applied Physics Letters 101 (13), pp.131605. (10.1063/1.4751986)
- Keen, J. et al., 2018. Electroluminescence and photoluminescence of type-II InAs/InAsSb strained-layer superlattices in the mid-infrared. Infrared Physics & technology 93 , pp.375-380. (10.1016/j.infrared.2018.08.001)
- Paola, D. et al., 2018. Optical detection and spatial modulation of mid‐infrared surface plasmon polaritons in a highly doped semiconductor. Advanced Optical Materials 6 , pp.1700492-1700499. (10.1002/adom.201700492)
- Keen, J. A. et al., 2018. InAs/InAsSb type-II strained-layer superlattices for mid-infrared LEDs. Journal of Physics D: Applied Physics 51 (7), pp.075103-075112. (10.1088/1361-6463/aaa60e/meta)
2016
- Velichko, A. et al., 2016. Highly-mismatched InAs/InSe heterojunction diodes. Applied Physics Letters 109 (18) 182115. (10.1063/1.4967381)
- Kesaria, M. , de la Mare, M. and Krier, A. 2016. Room temperature mid-infrared InAsSbN multi-quantum well photodiodes grown by MBE. Journal of Physics D: Applied Physics 49 (43) 435107. (10.1088/0022-3727/49/43/435107)
- Di Paola, D. M. et al., 2016. Resonant Zener tunnelling via zero-dimensional states in a narrow gap diode. Scientific Reports 6 32039. (10.1038/srep32039)
- Debnath, A. et al., 2016. Effect of N-2* and N on GaN nanocolumns grown on Si(111) by molecular beam epitaxy. Journal of Applied Physics 119 (10) 104302. (10.1063/1.4943179)
2015
- Krier, A. et al., 2015. Low bandgap mid-infrared thermophotovoltaic arrays based on InAs. Infrared Physics and Technology 73 , pp.126-129. (10.1016/j.infrared.2015.09.011)
- Birindelli, S. et al., 2015. Peculiarities of the hydrogenated In(AsN) alloy. Semiconductor Science and Technology 30 (10) 105030. (10.1088/0268-1242/30/10/105030)
- Wheatley, R. et al., 2015. Extended wavelength mid-infrared photoluminescence from type-I InAsN and InGaAsN dilute nitride quantum wells grown on InP. Applied Physics Letters 106 (23) 232105. (10.1063/1.4922590)
- Bhasker, H. P. et al., 2015. Transport and optical properties of c-axis oriented wedge shaped GaN nanowall network grown by molecular beam epitaxy. AIP Conference Proceedings 1583 , pp.252-258. (10.1063/1.4865647)
- Kesaria, M. et al. 2015. In(AsN) mid-infrared emission enhanced by rapid thermal annealing. Infrared Physics and Technology 68 , pp.138-142. (10.1016/j.infrared.2014.11.016)
2014
- Anyebe, E. A. et al. 2014. The structural evolution of InN nanorods to microstructures on Si (111) by molecular beam epitaxy. Semiconductor Science and Technology 29 (8) 085010. (10.1088/0268-1242/29/8/085010)
- Lu, Q. et al., 2014. InSb quantum dots for the mid-infrared spectral range grown on GaAs substrates using metamorphic InAs buffer layers. Semiconductor Science and Technology 29 (7) 075011. (10.1088/0268-1242/29/7/075011)
2013
- Negi, D. et al., 2013. Characterization of structure and magnetism in Zn1-x(Cox/Mnx)O epitaxial thin films as a function of composition. Superlattices and Microstructures 63 , pp.289. (10.1016/j.spmi.2013.09.007)
- Thakur, V. , Kesaria, M. and Shivaprasad, S. 2013. Enhanced band edge luminescence from stress and defect free GaN nanowall network morphology. Solid State Communications 171 , pp.8. (10.1016/j.ssc.2013.07.012)
- Shetty, S. et al., 2013. The origin of shape, orientation, and structure of spontaneously formed wurtzite GaN nanorods on Cubic Si(001) surface. Crystal Growth and Design 13 (6), pp.2407. (10.1021/cg4000928)
2012
- Bhasker, H. P. et al., 2012. High electron mobility through the edge states in random networks of c-axis oriented wedge-shaped GaN nanowalls grown by molecular beam epitaxy. Applied Physics Letters 101 (13), pp.132109. (10.1063/1.4755775)
- Kumar, P. et al., 2012. Growth of aligned wurtzite GaN nanorods on Si(111): Role of silicon nitride intermediate layer. MRS Online Proceedings Library 1411 , pp.57-62. (10.1557/opl.2012.760)
- Mittra, J. et al., 2012. Role of substrate temperature in the pulsed laser deposition of zirconium oxide thin film. Materials Science Forum 710 , pp.757-761. (10.4028/www.scientific.net/MSF.710.757)
2011
- Kesaria, M. , Shetty, S. and Shivaprasad, S. M. 2011. Evidence for dislocation induced spontaneous formation of GaN nanowalls and nanocolumns on bare C-plane sapphire. Crystal Growth and Design 11 (11), pp.4900-4903. (10.1021/cg200749w)
- Kesaria, M. et al. 2011. Transformation of c-oriented nanowall network to a flat morphology in GaN films on c-plane sapphire. Materials Research Bulletin 46 (11), pp.1811. (10.1016/j.materresbull.2011.07.043)
- Kesaria, M. and Shivaprasad, S. M. 2011. Nitrogen flux induced GaN nanostructure nucleation at misfit dislocations on Al2O3(0001). Applied Physics Letters 99 (14), pp.143105. (10.1063/1.3646391)
- Kesaria, M. , Shetty, S. and Shivaprasad, S. 2011. Spontaneous formation of GaN nanostructures by molecular beam epitaxy. Journal of Crystal Growth 326 (1), pp.191-194. (10.1016/j.jcrysgro.2011.01.095)
2009
- Kesaria, M. et al. 2009. Effect of Pb adatom flux rate on adlayer coverage for Stranski-Krastanov growth mode on Si(111)7×7 surface. Applied Surface Science 256 (2), pp.576. (10.1016/j.apsusc.2009.08.064)
Erthyglau
- Phanis, P. E. O. et al., 2026. Recent progress and future prospects of LWIR T2SL InAs/GaSb detectors on GaAs. Advanced Photonics Research 7 (7) e70231. (10.1002/adpr.70231)
- Liu, C. et al. 2026. Long‐wavelength infrared InAs/GaSb T2SLs on silicon: a review. Advanced Photonics Research 7 (8) e70246. (10.1002/adpr.70246)
- Gillies, R. et al., 2025. Exploring the use of low-temperature atmospheric plasma polymerization for the reduction of parasitic currents in type-II superlattice devices. Plasma Physics and Controlled Fusion 67 (2) 025012. (10.1088/1361-6587/ada1fa)
- Cao, P. et al., 2023. Surface passivation of random alloy AlGaAsSb avalanche photodiode. Electronics Letters 59 (18) e12956. (10.1049/ell2.12956)
- Alshahrani, D. et al. 2023. Effect of interfacial schemes on the optical and structural properties of InAs/GaSb type-ii superlattices. ACS Applied Materials and Interfaces 15 (6), pp.8624-8635. (10.1021/acsami.2c19292)
- Kwan, D. C. M. et al. 2022. Monolithic integration of a 10 μm cut-off wavelength InAs/GaSb type-II superlattice diode on GaAs platform. Scientific Reports 12 (1) 11616. (10.1038/s41598-022-15538-3)
- Alshahrani, D. O. et al. 2022. Emerging type-II superlattices of InAs/InAsSb and InAs/GaSb for mid-wavelength infrared photodetectors. Advanced Photonics Research 3 (2) 2100094. (10.1002/adpr.202100094)
- Kwan, D. et al. 2021. Recent trends in 8-14 µm type-II superlattice infrared detectors. Infrared Physics and Technology 116 103756. (10.1016/j.infrared.2021.103756)
- Kesaria, M. et al. 2021. Optical and electrical performance of 5 µm InAs/GaSb Type-II superlattice for NOx sensing application. Materials Research Bulletin 142 111424. (10.1016/j.materresbull.2021.111424)
- Kwan, D. C. M. et al. 2021. Optical and structural investigation of a 10 μm InAs/GaSb type-II superlattice on GaAs. Applied Physics Letters 118 (20) 203102. (10.1063/5.0045703)
- Ahmed, J. et al. 2021. Theoretical analysis of AlAs0.56Sb0.44 single photon avalanche diodes with high breakdown probability. IEEE Journal of Quantum Electronics 57 (2) 4500206. (10.1109/JQE.2021.3058356)
- Anyebe, E. A. and Kesaria, M. 2021. Recent advances in the Van der Waals epitaxy growth of III‐V semiconductor nanowires on graphene. Nano Select 2 (4), pp.688-711. (10.1002/nano.202000142)
- Anyebe, E. A. et al. 2020. A comparative study of graphite and silicon as suitable substrates for the self-catalysed growth of InAs nanowires by MBE. Applied Physics A: Materials Science and Processing 126 (6) 427. (10.1007/s00339-020-03609-z)
- Di Paola, D. M. et al., 2020. Room temperature upconversion electroluminescence from a mid-infrared In(AsN) tunneling diode. Applied Physics Letters 116 (14) 142108. (10.1063/5.0002407)
- Anyebe, E. A. and Kesaria, M. 2019. Photoluminescence characteristics of zinc blende InAs nanowires. Scientific Reports 9 17665. (10.1038/s41598-019-54047-8)
- Sharpe, M. K. et al., 2019. A comparative study of epitaxial InGaAsBi/InP structures using Rutherford backscattering spectrometry, X-ray diffraction and photoluminescence techniques. Journal of Applied Physics 126 (12) 125706. (10.1063/1.5109653)
- Kumar, P. et al., 2018. Superstructure of self-aligned hexagonal GaN nanorods formed on nitrided Si(111) surface. Applied Physics Letters 101 (13), pp.131605. (10.1063/1.4751986)
- Keen, J. et al., 2018. Electroluminescence and photoluminescence of type-II InAs/InAsSb strained-layer superlattices in the mid-infrared. Infrared Physics & technology 93 , pp.375-380. (10.1016/j.infrared.2018.08.001)
- Paola, D. et al., 2018. Optical detection and spatial modulation of mid‐infrared surface plasmon polaritons in a highly doped semiconductor. Advanced Optical Materials 6 , pp.1700492-1700499. (10.1002/adom.201700492)
- Keen, J. A. et al., 2018. InAs/InAsSb type-II strained-layer superlattices for mid-infrared LEDs. Journal of Physics D: Applied Physics 51 (7), pp.075103-075112. (10.1088/1361-6463/aaa60e/meta)
- Velichko, A. et al., 2016. Highly-mismatched InAs/InSe heterojunction diodes. Applied Physics Letters 109 (18) 182115. (10.1063/1.4967381)
- Kesaria, M. , de la Mare, M. and Krier, A. 2016. Room temperature mid-infrared InAsSbN multi-quantum well photodiodes grown by MBE. Journal of Physics D: Applied Physics 49 (43) 435107. (10.1088/0022-3727/49/43/435107)
- Di Paola, D. M. et al., 2016. Resonant Zener tunnelling via zero-dimensional states in a narrow gap diode. Scientific Reports 6 32039. (10.1038/srep32039)
- Debnath, A. et al., 2016. Effect of N-2* and N on GaN nanocolumns grown on Si(111) by molecular beam epitaxy. Journal of Applied Physics 119 (10) 104302. (10.1063/1.4943179)
- Krier, A. et al., 2015. Low bandgap mid-infrared thermophotovoltaic arrays based on InAs. Infrared Physics and Technology 73 , pp.126-129. (10.1016/j.infrared.2015.09.011)
- Birindelli, S. et al., 2015. Peculiarities of the hydrogenated In(AsN) alloy. Semiconductor Science and Technology 30 (10) 105030. (10.1088/0268-1242/30/10/105030)
- Wheatley, R. et al., 2015. Extended wavelength mid-infrared photoluminescence from type-I InAsN and InGaAsN dilute nitride quantum wells grown on InP. Applied Physics Letters 106 (23) 232105. (10.1063/1.4922590)
- Bhasker, H. P. et al., 2015. Transport and optical properties of c-axis oriented wedge shaped GaN nanowall network grown by molecular beam epitaxy. AIP Conference Proceedings 1583 , pp.252-258. (10.1063/1.4865647)
- Kesaria, M. et al. 2015. In(AsN) mid-infrared emission enhanced by rapid thermal annealing. Infrared Physics and Technology 68 , pp.138-142. (10.1016/j.infrared.2014.11.016)
- Anyebe, E. A. et al. 2014. The structural evolution of InN nanorods to microstructures on Si (111) by molecular beam epitaxy. Semiconductor Science and Technology 29 (8) 085010. (10.1088/0268-1242/29/8/085010)
- Lu, Q. et al., 2014. InSb quantum dots for the mid-infrared spectral range grown on GaAs substrates using metamorphic InAs buffer layers. Semiconductor Science and Technology 29 (7) 075011. (10.1088/0268-1242/29/7/075011)
- Negi, D. et al., 2013. Characterization of structure and magnetism in Zn1-x(Cox/Mnx)O epitaxial thin films as a function of composition. Superlattices and Microstructures 63 , pp.289. (10.1016/j.spmi.2013.09.007)
- Thakur, V. , Kesaria, M. and Shivaprasad, S. 2013. Enhanced band edge luminescence from stress and defect free GaN nanowall network morphology. Solid State Communications 171 , pp.8. (10.1016/j.ssc.2013.07.012)
- Shetty, S. et al., 2013. The origin of shape, orientation, and structure of spontaneously formed wurtzite GaN nanorods on Cubic Si(001) surface. Crystal Growth and Design 13 (6), pp.2407. (10.1021/cg4000928)
- Bhasker, H. P. et al., 2012. High electron mobility through the edge states in random networks of c-axis oriented wedge-shaped GaN nanowalls grown by molecular beam epitaxy. Applied Physics Letters 101 (13), pp.132109. (10.1063/1.4755775)
- Kumar, P. et al., 2012. Growth of aligned wurtzite GaN nanorods on Si(111): Role of silicon nitride intermediate layer. MRS Online Proceedings Library 1411 , pp.57-62. (10.1557/opl.2012.760)
- Mittra, J. et al., 2012. Role of substrate temperature in the pulsed laser deposition of zirconium oxide thin film. Materials Science Forum 710 , pp.757-761. (10.4028/www.scientific.net/MSF.710.757)
- Kesaria, M. , Shetty, S. and Shivaprasad, S. M. 2011. Evidence for dislocation induced spontaneous formation of GaN nanowalls and nanocolumns on bare C-plane sapphire. Crystal Growth and Design 11 (11), pp.4900-4903. (10.1021/cg200749w)
- Kesaria, M. et al. 2011. Transformation of c-oriented nanowall network to a flat morphology in GaN films on c-plane sapphire. Materials Research Bulletin 46 (11), pp.1811. (10.1016/j.materresbull.2011.07.043)
- Kesaria, M. and Shivaprasad, S. M. 2011. Nitrogen flux induced GaN nanostructure nucleation at misfit dislocations on Al2O3(0001). Applied Physics Letters 99 (14), pp.143105. (10.1063/1.3646391)
- Kesaria, M. , Shetty, S. and Shivaprasad, S. 2011. Spontaneous formation of GaN nanostructures by molecular beam epitaxy. Journal of Crystal Growth 326 (1), pp.191-194. (10.1016/j.jcrysgro.2011.01.095)
- Kesaria, M. et al. 2009. Effect of Pb adatom flux rate on adlayer coverage for Stranski-Krastanov growth mode on Si(111)7×7 surface. Applied Surface Science 256 (2), pp.576. (10.1016/j.apsusc.2009.08.064)
Ymchwil
Ffowndri Tîm M.I.N.D:
Tyfwyr grisial: Defnyddiwch system siambr ddeuol, o'r radd flaenaf Veeco Gen 930 Molecular Beam Epitaxy (MBE) i ddatblygu epitacsi deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd newydd.
Arbenigwyr saernïo dyfeisiau: Dylunio , efelychu, modelu a ffugio synwyryddion mewn fformat un picsel ac arae gan ddefnyddio ystafell lân dosbarth 10, 100 a 1000.
Mae'r tîm MIND yn perfformio epitacsi, efelychu damcaniaethol, a saernïo / prosesu heterostrwythurau dimensiwn isel, gwifrau 1D cwantwm, dotiau (QD), ffynhonnau cwantwm (QW), Ffynhonnau Cwantwm Cymhleth (CQW), superdellt haen straen math II (T2SL), a superlattices cyfnod byr (SPSL). Ffugio synwyryddion sy'n gweithio yn y gyfundrefn tonfedd NIR i LWIR ar gyfer synhwyro, canfod a delweddu thermol.
Cyfleusterau:
Labordy ADE (Epitacsi Synwyryddion Uwch)-
Mae ganddo adweithyddion siambr ddeuol Veeco Gen 930 MBE o'r radd flaenaf sy'n ymroddedig i epitacsi III-As (Sb) a III-N. III-As (Sb) wedi'i gyfarparu â chracwyr falf grŵp V parth triphlyg, ac mae III-N wedi'i ffitio â ffynhonnell plasma Nitrogen r-f. Mae gan y ddau adweithydd wresogyddion swbstrad 3 "gyda gweithrediad tymheredd 1200 °C a rheolaeth ~ 2 gradd. Mae'r adweithyddion hefyd yn cael eu hwyluso i ddatblygu aloion gwanedig newydd sy'n cynnwys Bi-, B-, ac N (HMAs). Gall diffractomedr pelydr-X cydraniad uchel Panalytical XPert (HRXRD) nodweddu wafer 8 modfedd.
Labordy ADC (Nodweddu Synhwyrydd Uwch)
Mae'n cynnal cyfleuster nodweddu synhwyrydd cyflawn gydag offer nodweddu trydanol (picomedr, mesurydd LCR, dadansoddwr dyfais lled-ddargludyddion, dadansoddwr sbectrwm, dadansoddwr rhwydwaith, mesuryddion ffigurau sŵn, a dadansoddwr rhwydwaith 50 GHz), gosodiad FTIR-PL a ffoto-ymateb, a gorsaf chwiliedydd cryogenig.
Prosiectau ymchwil a gwblhawyd yn llwyddiannus rhwng 2020 a 2025:
Nod y prosiect hwn oedd sefydlu integreiddio monolithig III-nitride-on-silicon fel platfform trawsnewidiol ar gyfer technolegau cwantwm scalable. Trwy uno ffynonellau golau cwantwm, electroneg rheoli cyflymder uchel, a chylchedau ffotonig colled isel o fewn un system deunydd thermol gadarn, mae'n mynd i'r afael yn uniongyrchol â rhwystrau sylfaenol mewn integreiddio system cwantwm, gan gynnwys sefydlogrwydd, ôl troed, a defnydd ynni. Yn wahanol i lwyfannau III-V confensiynol, mae III-nitrides yn galluogi gweithrediad pŵer uchel, tymheredd uchel gyda cholledion optegol isel, gan gefnogi pensaernïaethau ffotonig cwantwm dibynadwy a graddadwy. Mae'r ymchwil arfaethedig yn cyd-fynd â blaenoriaethau'r DU mewn technolegau cwantwm trwy alluogi caledwedd cryno, ynni-effeithlon ar gyfer cyfathrebu cwantwm, rhwydweithio, a chyfrifiadura cwantwm ffotonig. Mae ei gydnawsedd â llwybrau gweithgynhyrchu silicon yn ei osod i'w gyfieithu i gynhyrchu cyfaint uchel, gan gryfhau gallu'r DU mewn technolegau lled-ddargludyddion uwch. Mae gan y strategaeth integreiddio hon y potensial i gefnogi seilwaith cwantwm yn y dyfodol wrth leihau'r baich ynni sy'n gysylltiedig â data ar raddfa fawr a systemau cwantwm.
Mae'r canlyniad yn pontio arloesedd lled-ddargludyddion cyfansawdd â gweithgynhyrchu sy'n seiliedig ar silicon, gan gefnogi arweinyddiaeth y DU mewn technolegau cwantwm a systemau lled-ddargludyddion. Mae'n cyfrannu at seilwaith digidol gwydn, ynni-effeithlon ac yn creu llwybrau ar gyfer defnydd diwydiannol trwy ecosystemau lled-ddargludyddion cyfansawdd sefydledig y DU. Mae Prifysgol Sheffield (UoS), Prifysgol Caerdydd (CU), a Phrifysgol Strathclyde (UDA) gyda'i gilydd wedi sefydlu llwybrau ar gyfer trosglwyddo gwybodaeth i fasnacheiddio. Cyfieithodd UoS eu hymchwil i Seren Photonics Ltd., Canolfan Technoleg ac Arloesi Strathclyde, Canolfan Fraunhofer y DU, a'r Ganolfan Lled-ddargludyddion Cyfansawdd (CSC), menter ar y cyd ag IQE plc sy'n cefnogi arloesedd agored mewn technolegau lled-ddargludyddion uwch. Cefnogwyd y tîm gan Dynex Semiconductor, Cambridge GaN Devices, Plessey, ac Experior Micro Technologies Ltd. Gyda'i gilydd, mae'r ecosystem hon yn sicrhau llwybrau cryf o ymchwil i effaith fasnachol mewn technolegau lled-ddargludyddion a ffotoneg cyfansawdd.
Innovate UK - Technoleg Synhwyrydd Electro-optig Cwantwm (QuEoD)
Unodd prosiect Technoleg Synhwyrydd Electro-Optig Cwantwm (QuEOD) bartneriaid academaidd a diwydiannol blaenllaw y DU i hyrwyddo technolegau synhwyrydd avalanche un ffoton tonnau byr (SWIR), sy'n hanfodol ar gyfer cymwysiadau cwantwm y genhedlaeth nesaf fel cyfathrebu diogel a synhwyro cwantwm. Trwy ddatblygu synwyryddion Cadmiwm Mercwri Telluride (CMT) a Gallium Antimonide (GaSb) ar lwyfannau Ffosffid Indiwm (InP) ac adeiladu cadwyn gyflenwi sofran, nod y prosiect yw cryfhau arweinyddiaeth a gallu masnachol y DU yn y sector technoleg cwantwm byd-eang. Y nod oedd goresgyn rhwystrau technolegol critigol wrth ddatblygu synwyryddion lled-ddargludyddion cyfansawdd uwch, gan osod y DU ar flaen y gad o ran technolegau cwantwm sy'n dod i'r amlwg. Trwy alluogi datblygiadau mewn perfformiad synhwyrydd, mae'r prosiect yn cefnogi'n uniongyrchol ddatblygiad synhwyro cwantwm, cyfathrebu cwantwm diogel, a systemau ffotonig y genhedlaeth nesaf.
Yn ganolog i QuEOD mae creu cadwyn gyflenwi sofran yn y DU, gan sicrhau annibyniaeth strategol wrth gynhyrchu a defnyddio technolegau synhwyrydd blaengar. Mae'r fenter yn canolbwyntio ar fasnacheiddio llwyfannau synhwyrydd CMT a GaSb, sy'n hanfodol ar gyfer mesuriadau cyflymder uchel, sensitifrwydd uchel sy'n ofynnol mewn cymwysiadau cwantwm fel dosbarthiad allweddi cwantwm, delweddu hynod fanwl, a monitro amgylcheddol ar y terfyn cwantwm. Mae'r cydweithrediad yn dwyn ynghyd chwaraewyr diwydiannol allweddol - gan gynnwys Photon Force (arweinydd y prosiect), Leonardo, ArQIT, IQE, a QLM - gyda rhagoriaeth academaidd o Brifysgol Heriot-Watt, Prifysgol Caerdydd, a Phrifysgol Sheffield, yn ogystal â'r Catapwlt Cymwysiadau Lled-ddargludyddion Cyfansawdd. Gyda'i gilydd, maent yn ffurfio ecosystem arloesi bwerus sydd wedi'i chynllunio i gyflymu'r broses o gyfieithu ymchwil cwantwm i dechnolegau graddadwy, yn y byd go iawn, gan atgyfnerthu arweinyddiaeth y DU yn yr economi cwantwm fyd-eang.
Horizon 2020 EU- MSCA-ITN-2020- Rhwydwaith Hyfforddi Arloesol - QUANTIMONY-Technolegau Lled-ddargludyddion Cwantwm sy'n Manteisio ar Antimoni
Quantimony · Rhwydwaith hyfforddi ar ddeunyddiau lled-ddargludyddion sy'n seiliedig ar antimoni
Mae lled-ddargludyddion cyfansawdd III-Sb wedi'u seilio ar antimoni (Sb) wedi datblygu'n gyflym ledled y byd dros y degawdau, gyda pherthnasedd cryf i dechnolegau cwantwm ac optoelectronig y genhedlaeth nesaf. Er gwaethaf eu priodweddau cwantwm ac electronig addawol, mae eu heffaith fasnachol yn parhau i fod yn gyfyngedig oherwydd heriau wrth saernïo dyfeisiau perfformiad uchel. Mae'r Prosiect QUANTIMONY yn mynd i'r afael â'r bwlch hwn trwy hyfforddi 14 o ymchwilwyr cyfnod cynnar mewn gwyddoniaeth a pheirianneg lled-ddargludyddion cwantwm uwch. Mae'r rhaglen yn rhychwantu'r gadwyn arloesi lawn—o fodelu cwantwm a dyfeisiau, i dwf deunyddiau, nodweddu nanoraddfa, saernïo dyfeisiau, a dadansoddi perfformiad—pontio ffiseg sylfaenol â chymhwysiad diwydiannol. Unodd wyth gwlad Ewropeaidd (Sbaen, Ffrainc, y DU, yr Almaen, ac ati) ochr yn ochr â phartneriaid yn yr Unol Daleithiau, Taiwan, a Brasil. Nod y prosiect yw cyflymu cyfieithu deunyddiau III-Sb i ddyfeisiau electronig a ffotonig cwantwm graddadwy, gan gryfhau eu llwybr tuag at dechnolegau cwantwm y dyfodol a marchnadoedd lled-ddargludyddion datblygedig.
DASA (ACC20244551) Math II superlattice Photodiode arae ar gyfer synhwyro is-goch
Nod y prosiect oedd gwella technoleg canfod is-goch ar gyfer cymwysiadau amddiffyn a diogelwch trwy ddatblygu ffotodeuodau dibynadwy, cost isel a heb eu hoeri yn seiliedig ar superlattices InAs / GaSb math II. Mae synwyryddion is-goch wedi'u cyfyngu gan gost uchel, gofynion oeri, ac ansefydlogrwydd perfformiad oherwydd ceryntau gollyngiadau wyneb, gan gyfyngu ar eu defnydd mewn systemau critigol fel golwg nos a synhwyro cemegol o bell. Trwy gymhwyso technegau passivation arwyneb uwch gan ddefnyddio dielectrics uchel-k a thriniaethau plasma, nod y gwaith arfaethedig oedd dileu ceryntau parasitig a galluogi perfformiad synhwyrydd unffurf, ailadroddadwy, gan gefnogi dyfeisiau un picsel ac araeau scalable. Byddai'r datblygiad hwn yn gwella technolegau fel Raman a sbectrosgopeg is-goch yn sylweddol ar gyfer canfod cemegau peryglus o bell, tra hefyd yn gwella galluoedd golwg nos ac ymwybyddiaeth sefyllfaol. Roedd gan y prosiect berthnasedd amddiffyn cryf, gyda'r potensial i ddarparu systemau synhwyro is-goch mwy ymarferol, fforddiadwy a defnyddiol ac i godi lefel parodrwydd technoleg tuag at fabwysiadu masnachol a gweithredol.
Addysgu
Rwy'n gymrawd o'r Academi Addysg Uwch (FHEA), y DU.
Mae fy ymarfer addysgol yn canolbwyntio ar addysgu cynhwysol, a arweinir gan ymchwil sy'n datblygu meddwl beirniadol, cymhwysedd technegol, ac ymwybyddiaeth fyd-eang. Rwy'n alinio addysgu â fframwaith Addysg a Phrofiad Myfyrwyr Prifysgol Caerdydd, gan hyrwyddo rhagoriaeth academaidd, gwella parhaus, a darpariaeth wedi'i gyfoethogi'n ddigidol. Mae fy addysgu yn symud ymlaen o egwyddorion sylfaenol mecaneg cwantwm a ffiseg dyfeisiau lled-ddargludyddion i gymhwyso lefel ymchwil trwy ddatrys problemau a dulliau dysgu gweithredol sy'n cefnogi carfanau myfyrwyr amrywiol. Rwy'n integreiddio fy ymchwil mewn lled-ddargludyddion, ffiseg cwantwm, ffotoneg, ac optoelectroneg i addysgu Lefel 6 a Lefel 7, gan sicrhau dilysrwydd a pherthnasedd diwydiant. Mae modiwlau yn ymgorffori dysgu sy'n seiliedig ar ymchwil.
Rwy'n goruchwylio prosiectau Blwyddyn 3, Blwyddyn 4, M Phys, ac MSc sy'n integreiddio ffiseg sylfaenol â thechnolegau dyfeisiau uwch. Mae fy strategaethau addysgu cynhwysol yn cynnwys nodiadau strwythuredig, darlithoedd wedi'u capsiynau, adnoddau asyncronig, meini prawf asesu tryloyw, a thasgau sy'n cydbwyso dealltwriaeth gysyniadol â thryloywder mathemategol. Rwy'n ymgorffori safbwyntiau diwydiannol i sicrhau aliniad â strategaethau lled-ddargludyddion cenedlaethol.
Mae adborth myfyrwyr yn adlewyrchu boddhad uchel yn gyson, gan dynnu sylw at eglurder, hygyrchedd, a chysylltiadau cryf rhwng theori a thechnoleg.
Trefnydd Modiwl (MO) - Dyfeisiau Lled-ddargludyddion dimensiwn isel (MPhys + MSc) - L7
Trefnydd Modiwl (MO) - Ffiseg Laser ac Opteg Aflinol (MPhys + MSC) - L7
Prosiect ymchwil Blwyddyn 4 (MPhys)/MSc (PX4310/PXT999)
Prosiect Ffiseg Israddedig Blwyddyn 3 (PX3315)
Tiwtor Blwyddyn 1
Bywgraffiad
Mae Dr Manoj Kesaria yn Uwch Ddarlithydd (Athro Cysylltiol) yn Ysgol y Gwyddorau Ffisegol, Cemegol ac Amgylcheddol ym Mhrifysgol Caerdydd ac yn ffisegydd arbrofol a gydnabyddir yn rhyngwladol sy'n arbenigo mewn ffiseg lled-ddargludyddion, epitacsi trawst moleciwlaidd (MBE), a pheirianneg dyfeisiau cwantwm. Gyda mwy nag 20 mlynedd o brofiad, mae ei ymchwil yn cyfuno ffiseg cwantwm sylfaenol â pheirianneg ymarferol i ddatblygu technolegau lled-ddargludyddion cyfansawdd y genhedlaeth nesaf ar gyfer synhwyro, delweddu, ffotoneg, a dyfeisiau cwantwm.
Mae ei arbenigedd yn rhychwantu'r biblinell datblygu lled-ddargludyddion cyfansawdd cyflawn, o fodelu damcaniaethol ac efelychu dyfeisiau i epitacsi trawst moleciwlaidd, nodweddu deunyddiau uwch, a saernïo dyfeisiau ystafell lân. Ers 2006, mae wedi arbenigo mewn peirianneg twf gwactod uchel iawn a strwythur band heterostrwythurau lled-ddargludyddion Grŵp III-nitrid a III-antimonid gan ddefnyddio Epitacsi Trawst Moleciwlaidd (MBE), gan fanteisio ar gyfyngiad cwantwm mewn dotiau cwantwm, gwifrau cwantwm, ffynhonnau cwantwm cymhleth, a superlattices cyfnod byr. Mae ei ymchwil wedi datblygu dyfeisiau allyrru a chanfod gweladwy ac is-goch, gan gynnwys deuodau allyrru golau (LEDs), deuodau twnelu cyseiniol (RTD), ffotosynwyryddion avalanche (APD), ffotosynwyryddion avalanche un ffoton (SPADs), dyfeisiau thermoffotofoltäig (TPV), a thechnolegau optoelectronig cwantwm eraill. Yn fwy diweddar, mae wedi llwyddo i gyfieithu cysyniadau epitacsial a ddatblygwyd gan MBE i MOCVD ar raddfa ddiwydiannol trwy ymchwil ar y cyd ag IQE Plc, gan ddangos llwybrau tuag at weithgynhyrchu lled-ddargludyddion graddadwy.
Ers ymuno â Phrifysgol Caerdydd, mae Dr Kesaria wedi sefydlu rhaglen ymchwil a gydnabyddir yn rhyngwladol sy'n pontio ffiseg lled-ddargludyddion sylfaenol ag arloesedd diwydiannol. Yn 2020, sefydlodd Synhwyrydd Cwantwm Is-goch Manoj (M.IN.D.) Ffowndri, grŵp ymchwil rhyngddisgyblaethol sy'n ymroddedig i hyrwyddo technolegau synhwyrydd is-goch peirianneg cwantwm trwy epitacsi lled-ddargludyddion, deunyddiau cwantwm, a pheirianneg dyfeisiau. Mae'r Ffowndri yn darparu llwyfan ar gyfer cyfieithu ymchwil arloesol i dechnolegau masnachol berthnasol ac mae'n gosod y sylfaen wyddonol ar gyfer cyd-sefydlu Quantum Detector Inc. (DU).
Mae Dr Kesaria wedi bod yn rhan o gyllid ymchwil cystadleuol fel Prif Ymchwilydd neu Gyd-ymchwilydd, gan sicrhau tua £14 miliwn o gyllid, a dyfarnwyd tua £1.5 miliwn ohono i Brifysgol Caerdydd. Mae ei ymchwil wedi cael ei gefnogi gan raglenni cenedlaethol a rhyngwladol mawr, gan gynnwys Innovate UK, EPSRC, QuEOD, Marie Curie ITN-QUANTIMONY, a phrosiectau cydweithredol mewn ffotoneg integredig. Nodwedd ddiffiniol o'i waith yw cyfieithu darganfyddiadau a wnaed trwy MBE i dechnolegau sydd â photensial diwydiannol a masnachol clir.
Ar hyn o bryd mae'n gwasanaethu fel Hyrwyddwr Technegydd (rôl sy'n pontio academyddion a staff technegol) yn Ysgol y Gwyddorau Ffisegol, Cemegol ac Amgylcheddol. Yn benodol i'r Ysgol Ffiseg - Goruchwyliwr Amddiffyn rhag Ymbelydredd (RPS), gan arwain gweithgareddau allgymorth o fewn y Grŵp Ffiseg Mater Cyddwys a chefnogi mentrau ymgysylltu rhyngwladol Prifysgol Caerdydd.
Mae Dr Kesaria yn cynnal cydweithrediadau helaeth â phrifysgolion, sefydliadau ymchwil a phartneriaid diwydiannol blaenllaw ledled Ewrop, Gogledd America ac Asia. Mae wedi goruchwylio nifer o ymchwilwyr israddedig, ôl-raddedig, doethurol ac ôl-ddoethurol, llawer ohonynt wedi symud ymlaen i yrfaoedd llwyddiannus yn y byd academaidd a'r diwydiant lled-ddargludyddion byd-eang.
Ochr yn ochr â'i ymchwil, mae gan Dr Kesaria fwy na dau ddegawd o brofiad addysgu, gan ddarparu cyrsiau dan arweiniad ymchwil mewn ffiseg cwantwm, dyfeisiau lled-ddargludyddion, ffotoneg, ac opteg aflinol. Mae ei addysgu yn integreiddio ymchwil arloesol gyda pheirianneg ymarferol, gan baratoi myfyrwyr ar gyfer gyrfaoedd yn y byd academaidd a diwydiannau uwch-dechnoleg.
Mae Dr Kesaria wedi awdur mwy na 50 o gyhoeddiadau a adolygwyd gan gymheiriaid, wedi cyflwyno cyflwyniadau gwahoddedig mewn cynadleddau rhyngwladol, ac mae'n gwasanaethu fel adolygydd ar gyfer Cyngor Ymchwil Peirianneg a Gwyddorau Ffisegol y DU (EPSRC). Mae hefyd yn Aelod o Fwrdd Golygyddol Nature Scientific Reports, yn Gymrawd o'r Academi Addysg Uwch (FHEA), ac yn aelod o'r Sefydliad Ffiseg (IOP) ac IEEE.
Ei weledigaeth hirdymor yw hyrwyddo deunyddiau lled-ddargludyddion MBE a pheirianneg cwantwm i alluogi technolegau trawsnewidiol mewn synhwyro is-goch, ffotoneg cwantwm, a systemau optoelectronig y genhedlaeth nesaf, tra'n cryfhau cyfieithu ymchwil sylfaenol i effaith ddiwydiannol a chymdeithasol.
Anrhydeddau a dyfarniadau
2021 – Cymrodoriaeth yr Academi Addysg Uwch (FHEA), U.K., a ddyfarnwyd gan Advanced Higher Education Academy, UK.
1995 - Cymrodoriaeth mewn Gwyddorau Ffisegol, a ddyfarnwyd gan y Cyngor Ymchwil Gwyddonol a Diwydiannol (CSIR), India.
Aelodaethau proffesiynol
Member of IOP
Member of IEEE
Safleoedd academaidd blaenorol
2021 ymlaen: Uwch Ddarlithydd/Athro Cysylltiol, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd.
2018–2021: Darlithydd/Athro Cynorthwyol, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd.
2013–2018: Uwch Gydymaith Ymchwil ym Mhrifysgol Caerhirfryn a Phrifysgol Sheffield.
2012–2013: Gwyddonydd Ymchwil, Prifysgol Houston, Texas ac Integrated Micro Sensors Inc (Houston)
2008–2012: Uwch Gymrawd Ymchwil a Cydymaith Ymchwil, Canolfan Ryngwladol Gwyddor Deunyddiau, JNCASR, Bangalore, India
2006–2008: Cymrawd Ymchwil Iau, Labordy Ffisegol Cenedlaethol, Delhi Newydd, India
Rwyf wedi gweithio fel uwch gydymaith ymchwil ar brosiectau EPSRC (cyn 2018)
EP/M013707/1 "TPVs ar gyfer Adfer Gwres Gwastraff mewn Gweithgynhyrchu Gwydn Ynni".
Ymrwymiadau siarad cyhoeddus
1. Siaradwr Gwahoddedig yn IQARUS, San Sebastian, Sbaen.03-07-2024 (yn bersonol).
Gweithdy Terfynol Meintiol @San Sebastian (Sbaen) · Meintioli
2. Siaradwr gwadd-QUNTIMONY- Cyfarfod adolygu 2il AAB, Lancaster, Ebrill 19 i 21. (yn bersonol).
2il Cyfarfod AAB a Hyfforddiant Sgiliau Trosglwyddadwy · Meintioli
3. Gwahodd fel siaradwr yn IOP, Rhaglen Technoleg Diwydiant - Llun 2022, Nottingham (Awst 30 i Fedi 2)
4. Siaradwr gwadd- Gweithdy Rhyngwladol XXI ar Ffiseg Dyfeisiau Lled-ddargludyddion (IWPSD) 2021, Delhi Newydd (ar-lein).
5. Siaradwr gwadd- Cynhadledd Ryngwladol ar Electroneg sy'n Dod i'r Amlwg (ICEE-2020), Delhi Newydd 26-28 Tachwedd 2020. (ar-lein)
Sgyrsiau Estyn Allan mewn Ysgolion -
1. Y dechnoleg y tu ôl i'n technoleg- archwilio i fyd lled-ddargludyddion cyfansawdd, 28-06-2024 (Caerdydd)
2. Ysgol Uwchradd Llanwern, Casnewydd, 27-04-2023
3. Ysgol Howell, Caerdydd 16-02-2023
Darlith y Coleg: Dr Manoj Kesaria | Coleg Co-ed Howell (gdst.net)
Pwyllgorau ac adolygu
Golygydd gwadd - Adroddiadau Gwyddonol - Casgliad - Superlattices "Superlattices" (cardiff.ac.uk)
Aelod o'r Bwrdd Golygyddol - Nanotechnoleg - Adroddiadau Gwyddonol Golygyddion | Adroddiadau Gwyddonol (cardiff.ac.uk)
Golygydd cyd-westai: Rhifyn arbennig IET ar "Electroneg Opto-Integredig Lled-ddargludyddion 2022 (SOE 2022)
Adolygydd Grant Ymchwil, EPSRC (2018 ymlaen)
Adolygydd Journal (2013 ymlaen):
- Cyfnodolyn ymchwil natur: Adroddiadau gwyddonol (Aelod Bwrdd Golygyddol- Ffiseg- Nanodechnoleg)
- Cylchgronau AIP: Llythyrau Ffiseg Gymhwysol, Journal of Ffiseg Gymhwysol, AIP Advances, Journal of Vaccum Science and Technology (B),
- Cyfnodolion IOP: Materials Research Express a Semiconductor Science and Technology
- Cyfnodolion Springer: Journal of Material Science, Nanoscale Research Letters, and
- Statws ffiseg Wiley Solidi B: Ffiseg Wladwriaeth Solid Sylfaenol
Meysydd goruchwyliaeth
Mae gen i ddiddordeb mewn goruchwylio myfyrwyr PhD sydd â diddordeb mewn
UV-VIS i LWIR III-Nitrides, III-Antimonides a newydd gwanedig materals.for-
i) Synwyryddion - Ffotodiodes, Avalanche Photodiode (APD), Photodiodes Avalanche Sengl (SPAD)
ii) Strwythurau hetero-hetero-cwantwm dimensiwn isel
iii) Thermoffotofoltäig (TPV) a thermoffotofoltäig solar (SPTV)
Goruchwyliaeth gyfredol
Contact Details
+44 29208 75255
Y Ganolfan Ymchwil Drosiadol, Ystafell TRH 1.05 , Heol Maindy, Cathays, Caerdydd, CF24 4HQ
Adeiladau'r Frenhines - Adeilad y Gogledd, Ystafell N0.09, 5 The Parade, Heol Casnewydd, Caerdydd, CF24 3AA
Themâu ymchwil
Arbenigeddau
- Lled-ddargludyddion cyfansawdd
- Thermoffotofoltäig (TPV)
- Deuodau Allyrru Golau (LED)
- Synwyryddion