| Tytuł: | Uniwersalny proces przezwyciężenia równowagowego kształtu kryształu rosnącego z fazy gazowej |
| Kierownik projektu: | Michał Boćkowski |
| Laboratorium: | Laboratorium Krystalizacji (NL-3) |
| Nazwa konkursu, programu: | TEAM-TECH |
| Numer projektu: | POIR.04.04.00-00-5CEB/17 |
| Data realizacji: | 01.10.2018 30.06.2022 |
| Podmiot realizujący: | Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk |
| Typ realizacji projektu: | Projekt realizowany samodzielnie |
| Przyznane środki ogółem: | 3 500 000 zł |
| Przyznane środki dla podmiotu: | 3 500 000 zł |
| Instytucja finansująca: | Fundacja na rzecz Nauki Polskiej |
Opis projektu
| Azotek galu (GaN) to kryształ o niespotykanych i niezwykle cennych właściwościach, znanych z zastosowań w elektronice i optoelektronice, np. w produkcji diod LED czy niebieskich laserów. Jednak technologie oparte o struktury z azotku galu wciąż są dosyć niszowe, m.in. z powodu trudności z otrzymaniem dużych kryształów tego związku. To dlatego, że podczas procesu krystalizacji, wraz ze wzrostem kryształów azotku galu, zmniejsza się ich średnica. Prof. dr hab. inż. Michał Boćkowski z Laboratorium Krystalizacji NL-3 Instytutu WYsokich Ciśnień PAN w Warszawie, w ramach grantu TEAM-TECH Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (konkurs 5/2017), zamierza przezwyciężyć problem zmniejszania się średnicy kryształów azotku galu, m.in. dzięki kontrolowaniu rozkładu temperatury podczas krystalizacji. Jego celem jest otrzymanie kryształów GaN grubych na kilka lub nawet kilkanaście milimetrów. Azotek galu jest związkiem, który nie występuje w przyrodzie. To syntetyczny, bezbarwny lub lekko żółtawy kryształ, twardy jak diament, o bardzo wysokiej temperaturze topnienia i odporności na czynniki chemiczne. A co najważniejsze, GaN jest bardzo dobrym półprzewodnikiem, który podobnie jak krzem, może znaleźć powszechne zastosowanie. Azotkiem galu interesuje się przemysł zbrojeniowy, kosmiczny, elektroniczny, samochodowy i energetyczny. Większość obecnych urządzeń elektronicznych i optoelektronicznych, opartych o półprzewodniki azotkowe jest budowanych na obcych podłożach (z szafiru, krzemu, węglika krzemu), pokrytych cienkimi (od kilkuset nanometrów do kilku mikrometrów) warstwami azotków. Coraz częściej mówi jednak się o zastępowaniu obcych podłoży podłożami z GaN: jest to tzw. technologia GaN na GaN. Polska jest jednym ze światowych liderów w wytwarzaniu wysokiej jakości kryształów i podłoży GaN, wciąż jednak nie udaje się wykrystalizować objętościowego azotku galu, czyli grubych kryształów, z których można by wycinać i przygotowywać dziesiątki podłoży. Planowany przez nas proces powinien umożliwić wzrost objętościowego azotku galu o stałej lub zwiększającej się średnicy. Jeśli zostanie to zademonstrowane, będzie to przełomowe osiągnięcie. Pozwoli to w przyszłości na uzyskiwanie większej ilości wysokiej jakości podłoży zbudowanych z azotku galu, co w rezultacie znacząco ułatwi produkcję elektronicznych urządzęń wysokich mocy, koniecznych dla rozwoju elektromobilności i innych kluczowych gałęzi przemysłu. |