Projekt LIDER
„Nanoporowaty GaN i kontrolowana relaksacja pseudopodłoży InGaN jako droga do żółtych diod laserowych”
Opis Programu
LIDER jest programem Narodowego Centrum Badań i Rozwoju skierowanym do młodych naukowców. Jego celem jest poszerzenie kompetencji młodych naukowców w samodzielnym planowaniu prac badawczych oraz zarządzaniu własnym zespołem badawczym, podczas realizacji projektów badawczych, których wyniki mogą mieć zastosowanie praktyczne i posiadają potencjał wdrożeniowy. Więcej o programie pod linkiem.
Wartość projektu: 1 798 835 PLN
Okres realizacji: 01.06.2024 - 01.06.2027
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER.
Cel Projektu
Diody laserowe oparte na GaN są szeroko stosowane w litografii, druku 3D czy endoskopii, nie wspominając o energooszczędnych diodach LED, które oświetlają nasze domy. Mimo, że technologia wytwarzania laserów niebieskich dość szybko osiągnęła poziom dojrzałości, moce komercyjnie dostępnych zielonych laserów są ograniczone. Zwiększanie długości fali laserów opartych na GaN wymaga wytwarzania warstw aktywnych o coraz wyższej zawartości indu. Prowadzi to do niechcianych naprężeń w tych strukturach oraz powstawania defektów. Skutkiem jest uniemożliwienie działania urządzeń opartych na zdefektowanych warstwach.
Celem projektu jest opracowanie metody kontrolowanego zwiększania stałej sieci podłoża półprzewodnikowego zmniejszając tym samym naprężenia warstw przy zachowaniu wysokiej jakości strukturalnej. Powodzenie planowanych badań otworzy drogę do demonstracji żółtych diod laserowych, które mogą być stosowane m.in. w dermatologii czy chirurgii oka ponieważ światło żółte jest efektywnie absorbowane przez hemoglobinę.
Zastosujemy technikę epitaksji z wiązek molekularnych (MBE), która pozwala na wzrost gładkich warstw InGaN bez defektów typu V-pit, o większej grubości krytycznej niż jest to możliwe innymi metodami. Kluczowa będzie integracja nanoporowatej warstwy GaN pod strukturą, co pozwoli na elastyczne dopasowanie warstwy InGaN, która jest na nim wytwarzana. Celem projektu będzie również zbadanie możliwości koalescencji wysp InGaN w celu otrzymania pseudo-podłoża InGaN z porowatą warstwą pod powierzchnią. Tak otrzymane podłoża będą kluczowe dla wytworzenia struktur zielonych i żółtych diod laserowych.
Przykładowa realizacja przyrządu zbudowanego w oparciu o koncepcję zaproponowaną w projekcie pokazana jest poniżej:
Zespół badawczy:
- dr inż. Marta Sawicka - Primary Investigator (PI)
- mgr inż. Oliwia Gołyga
- mgr inż. Mateusz Hajdel
- mgr inż. Anna Feduniewicz-Żmuda
- dr inż. Grzegorz Muzioł
- mgr inż. Mikołaj Żak
Sawicka 
Gołyga (Bilska) 
Hajdel 
Feduniewicz-Żmuda 
Muzioł 
Żak
Publications
The project is realized from 01.06.2024 to 01.06.2027