Badaniami nad zrozumieniem zjawisk fizycznych zachodzących na hybrydowych interfejsach półprzewodnikowych zajmie się polsko-chiński zespół z udziałem naukowców Politechniki Wrocławskiej. Otrzymali na ten cel blisko 2 mln zł w konkursie SHENG.
Projekt koncentruje się na zrozumieniu zjawisk fizycznych zachodzących na hybrydowych interfejsach półprzewodnikowych tj. połączeniu kryształu van der Waalsa (np. h-BN, grafen, MoS2) z kryształem kowalencyjnym (np. Si, Ge lub GaN).
Od momentu opanowania metod wytwarzania pojedynczych warstw kryształów van der Waalsa (vdW), możliwe jest tworzenie bardzo ciekawych hybrydowych interfejsów półprzewodnikowych, które łączą materiały o bardzo różnej strukturze elektronowej – wyjaśnia prof. Robert Kudrawiec z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej. – W przeciwieństwie do licznych badań pojedynczych warstw i heterostruktur vdW, właściwości interfejsów vdW/półprzewodnik kowalencyjny nie były dotychczas intensywnie badane.
Badania będą prowadzone wspólnie z zespołem prof. Rui Yanga z Shanghai Jiao Tong University. Głównym celem naukowców jest badanie zjawisk fizycznych na hybrydowych interfejsach, a nie tworzących je kryształów.
Oczekujemy, że właściwości takich interfejsów można znacząco modyfikować – wyjaśnia prof. Kudrawiec. – Inżynieria właściwości hybrydowych interfejsów będzie możliwa poprzez dobór materiałów, odpowiednie przygotowanie powierzchni półprzewodnika kowalencyjnego, w tym rekonstrukcję tej powierzchni, dostosowanie metody osadzania warstwy vdW, lub przez kontrolę kąta skręcenia warstwy vdW, co prowadzi do powstawania różnych wzorów Moiré – dodaje.
Do analizy zjawisk fizycznych zachodzących na hybrydowych interfejsach zostaną wykorzystane zaawansowane metody elektrooptyczne. Obejmują one spektroskopię elektromodulacyjną (do badania położenia poziomu Fermiego), czasowo-rozdzielcze fotoprzewodnictwo mikrofalowe oraz spektroskopię przejściową głębokich poziomów defektowych.
Liczymy, że wyniki badań będą miały istotny wpływ na rozwój nowych nano-elektronicznych przyrządów półprzewodnikowych wykorzystujących takie heterostruktury – podsumowuje prof. Kudrawiec.
Projekt otrzymał dofinansowanie w ramach międzynarodowego konkursu SHENG na polsko-chińskie badania naukowe. W czwartej edycji wyłoniono 21 inicjatyw na łączną kwotę niemal 39 mln zł. Konkurs organizowany jest przez Narodowe Centrum Nauki wspólnie z chińską agencją National Natural Science Foundation of China (NSFC).
MK, źródło: PWr