Instytut Wysokich Ciśnień

Z dumą zawiadamiamy, że w rozstrzygniętym przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) konkursie SONATINA 9 finansowanie otrzymał projekt dr inż. Artura Lachowskiego z naszego Instytutu. Dr inż. Artur Lachowski w ramach projektu "Optymalizacja wzrostu epitaksjalnego azotku niobu do zastosowań w elektronice nadprzewodzącej" odbędzie sześciomiesięczny staż naukowy w Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) w Berlinnie w Niemczech.

Granty SONATINA to szansa dla osób ze stopniem doktora, które chciałyby rozwijać swoją karierę naukową i zdobyć doświadczenie w roli kierownika projektu.

Więcej o projektach SONATNA  i pełna lista rankingowa tutaj, a streszczenie projektu pod linkiem.

Naukowcy z naszego Instytutu wykorzystali zaawansowane symulacje ab initio, aby zbadać naturę wiązań atomowych się w kluczowych materiałach półprzewodnikowych, takich jak BN, AlN, GaN, InN i grafen. Ustalono, że pasmo walencyjne GaN jest podzielone na dwa oddzielne podpasma. Górne podpasmo GaN składa się z orbitali galu sp i azotu p, a dolne z orbitali metalu d i azotu s. Całki przekrycia pozwoliły określić porządek wiązań w tetraedrycznie skoordynowanych półprzewodnikach. Wyniki wskazują na to, że wiązanie występuje między rezonansowymi stanami p azotu i orbitalami metalu z hybrydyzacją sp³ w tetraedrycznych azotkach, co pozwala na zachowanie symetrii tetraedrycznej. Podobny mechanizm wiązania rezonansowego obserwuje się w heksagonalnym BN, gdzie orbitale p azotu tworzą trzy stany rezonansowe niezbędne do utrzymania symetrii planarnej sieci. Wiązanie BN różni się od wiązania w grafenie, gdzie stany węgla są w pełni zhybrydyzowane sp². Ponadto wiązania typu π w grafenie nie mają wkładu jonowego, co prowadzi do powstawania stanów Diraca o dyspersji liniowej w pobliżu punktu K, zamykając przerwę energetyczną.

Zrozumienie tych niuansów mechanizmów wiązania atomów w kryształach pozwala na zbudowanie pełniejszego obrazu zachowania się tych półprzewodników i materiałów 2D i może bezpośrednio wpłynąć na projektowanie urządzeń optoelektronicznych nowej generacji.

Publikacja jest dostępna w otwartym dostępie: Ab Initio Elucidation of the Nature of the Bonding of Tetrahedral Nitrides (BN, AlN, GaN, and InN), Hexagonal BN, and Graphene by Paweł Strąk, Konrad Sakowski, Pawel Kempisty, Izabella Grzegory, Agata Kaminska, Stanislaw Krukowski. Materials 2025, 18, 2875.

Rysunek: Właściwości elektronowe azotku galu (GaN). Panele przedstawiają, od lewej: diagram pasmowy, rzutowaną gęstość stanów (PDOS) atomów Ga (po lewej) i N (po prawej).

W dniach 6-11 lipca 2025 r w Malmö w Szwecji odbyła się największa azotkowa międzynarodowa Konferencja International Conference on Nitride Semiconductors ICNS-15. Na konferencji zaprezentowano 881 prac naukowych, z czego 57 prac prezentowali Polacy. Nasza reprezentacja - 21 osób z Instytutu Wysokich Ciśnień - zaprezentowała 33 prace naukowe.

Prof. Michał Boćkowski wygłosił Wykład Plenarny, a troje naukowców miało wykłady zaproszone – dr Anna Kafar, dr Paweł Kempisty i prof. Henryk Turski. Nasi pracownicy wygłosili również 7 referatów (prezentacje ustne) i 22 prezentacje plakatowe. Prof. Michał Boćkowski był panelistą w sesji Rump Session „kV Nitride Power Devices: Challenges and Technologies”. Pełniliśmy również rolę moderatorów poszczególnych sesji.

Lista prezentacji pracowników IWC PAN na ICNS-15 jest dostępna pod linkiem.

Naukowcy z Instytutu Wysokich Ciśnień PAN aktywnie uczestniczyli w organizacji ICNS-15. Konferencji przewodniczyli Vanya Darakchieva, Lars Samuelson i Piotr Perlin. Honorowym Przewodniczącym był prof. Tadek Suski. Prof. Izabella Grzegory była jedną z współprzewodniczących programu, wspierając Åsę Haglund, Przewodniczącą Programu. Dr Anna Kafar była panelistką wydarzenia „Women in Nitrides - diversity and inclusion”.

Gratulujemy wyróżnień młodym naukowcom, a szczególnie naszemu koledze Muhammedowi Aktasowi z laboratorium NL-15, który uzyskał nagrodę za najlepszy poster!

The 8th International Symposium on Growth of III-Nitrides (ISGN-8) is a biennial international conference hosted on a rotating basis by different countries worldwide. This symposium focuses on the latest advancements and future directions in the growth of bulk crystals, thin films, and nanostructures of III-nitrides. Last edition of ISGN-7 was organized by our Institute in Warsaw, Poland.

This year ISGN-8 is organized in National Cheng Kung University (NCKU), Tainan, Taiwan on November 9-12, 2025. It comprises 10 parallel sessions and 1 special session. Prof. Michał Boćkowski, Director of Institute of High Pressure Physics PAS will have an invited talk in the Session S1. III-N Bulk Crystal Growth.

Abstract submission deadline is July 4, 2025.