Polscy naukowcy chcą poprawić efektywność nanodrutów GaN
Dwójka polskich naukowców z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej: doktorant Radosław Szymon i dr inż. Eunika Zielony, opublikowali artykuł naukowy w prestiżowym czasopiśmie Small. Ich praca pt. „Enhancing GaN Nanowires Performance Through Partial Coverage with Oxide Shells” dotyczy poprawy efektywności nanodrutów wykonanych z azotku galu (GaN).
Badania polskich naukowców są realizowane we współpracy z Instytutem Fizyki Polskiej Akademii Nauk oraz Uniwersytetem Ekonomicznym w Katowicach. Koncentrują się na potencjalnym zastosowaniu GaN w optoelektronice.
“Nie każdy zdaje sobie z tego sprawę, że z azotkiem galu mamy styczność praktycznie codziennie. To właśnie na bazie tego związku produkowane są popularne LEDy, które oświetlają nasze mieszkania, ulice czy sklepy” – powiedział doktorant Radosław Szymon.
Naukowcy zauważyli, że w przeciwieństwie do pokryć krystalicznych, niewiele badań poświęcono nanodrutom GaN z powłokami z amorficznych tlenków. W swoich eksperymentach stwierdzili, że takie powłoki mogą wzmacniać luminescencję nanodrutów oraz chronić je przed fotodegradacją – procesem niszczenia struktury pod wpływem światła. Nawet częściowe pokrycie okazało się skuteczne w minimalizowaniu tego efektu, co może zwiększyć trwałość nanodrutów w normalnych warunkach użytkowania.
“Początkowo skupiliśmy się na badaniach właściwości optycznych i strukturalnych nanodrutów typu rdzeń-powłoka, wykorzystując pokrycia tlenkowe do zabezpieczenia nanostruktur przed wpływem otoczenia. Sprawdzaliśmy powłoki z dwóch różnych tlenków: glinu oraz hafnu, o nominalnych grubościach schodzących do pojedynczych nanometrów. Szybko zauważyliśmy, że szczególne rezultaty przynoszą właśnie te najcieńsze powłoki i to pomimo ich nieregularnej budowy” – powiecział Radosław Szymon.
Mgr inż. Radosław Szymon jest doktorantem w Politechnice Wrocławskiej. Specjalista prowadzi swoje badania w ramach projektu „Perły Nauki” finansowanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki. Pracuje pod kierunkiem dr inż. Euniki Zielony, specjalistki w dziedzinie półprzewodników wykorzystywanych w optoelektronice i fotowoltaice. Obydwoje współpracują od lat, a ich badania przyniosły już znaczące wyniki w obszarze nowoczesnych technologii.
“Nanodruty GaN od lat są przedmiotem intensywnych badań naukowych, co sprawia, że trudno jest znaleźć w tej dziedzinie niszę badawczą. Jednak możliwości pokrycia nanodrutów różnymi związkami znacząco rozszerzyły ich zastosowania i otworzyły nowe kierunki badawcze” – zauważyła dr inż. Eunika Zielony z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki.
“Pokazaliśmy, że najcieńsze powłoki zapewniają relaksację sieci krystalicznej nanodrutów. Wykorzystaliśmy do tego, oprócz technik pomiarowych, takich jak XRD, spektroskopia Ramana oraz fotoluminescencja, też metody statystyczne, które pozwoliły uchwycić subtelne zmiany w badanych parametrach nanodrutów. Uważam, że to właśnie ta decyzja stanowi o wartości naszej pracy – zakończyła dr Zielony.
