Instytut Wysokich Ciśnień

Pomimo siedmiu dekad badań niezwykłych własności dielektrycznych ceramik relaksorowych w szerokim otoczeniu przejścia paraelektryk – ferroelektryk model fundamentalny wyjaśniający i koherentnie opisujący ten fenomen pozostawał wyzwaniem. Obserwuje się tam szczególne, ‘rozmyte’ zmiany ‘stałej dielektrycznej’ w szerokim otoczeniu przejście ‘para-ferro’, niezwykłą czułość na zewnętrzne pole elektryczne (‘tunability’) oraz tzw. ‘szklistą’ dynamikę.

Właśnie ukazała się publikacja zespołu X-PressMatter/NL10  [S.J. Rzoska, et al.  Critical insight into pretransitional behavior and dielectric tunability of relaxor ceramics. Materials 16 (2023) 7634 w modelu Open Access], która proponuje jakościowo nowy model dla tych układów. Praca zawiera także test doświadczalny wykorzystujący ‘distortions-sensitive analysis’.

Rys. „Stała dielektryczna” w ceramice relaksorowej Ba_0,65Sr_0,35TiO₃ i „klasyczna” analiza skupiona na równaniu Curie-Weissa (CW) z temperaturą Burnsa T_B.

Nitride based materials still suffer from the lack of the understanding of the mechanisms of defects formation and their impact on the material properties. Dr Piotr Kruszewski with his collaborators from NL12 laboratory recently used deep-level transient spectroscopy (DLTS) to study Al_xGa_1-xN (x<0.05) grown by MOVPE.

It was shown that the electron emission signal related to the Fe_Ga (0/-) acceptor level splits into individual components due to aluminum fluctuations in the second-nearest neighbor (2NN) shell around the Fe_Ga impurity atoms. The calculations of the probability of finding a given number of aluminum atoms in the 2NN shell of the Fe_Ga defect agreed well with the experimental concentrations determined from Laplace DLTS peak intensities. This finding shows that in dilute Al_xGa_1-xN layers grown by MOVPE, aluminum and iron atoms are randomly distributed in the material. Finally, it was demonstrated that the energy level of the Fe_Ga acceptor with no Al atoms in the 2NN shell in the Al_xGa_1-xN samples shifts linearly with the aluminum content.

The publication "Alloy splitting of the Fe_Ga acceptor level in dilute Al_xGa_1−xN" (P. Kruszewski et al., Appl. Phys. Lett. 123, 222105 (2023)) is the result of the collaboration with colleagues from the Photon Science Institute and Department of Electrical and Electronic Engineering, the University of Manchester cooperating in NCN-OPUS project lead by Dr. Piotr Kruszewski.

Fig.1. Three-dimensional diagram of the Al_xGa_1-xN alloy showing two shells of atoms surrounding the Fe_Ga impurity (top image) and Laplace DLTS spectra for the Fe_Ga acceptor state in Al_xGa_1-xN (x ≤ 0.05) samples with energy-level-difference values at X axis (bottom image).

Narodowe Centrum Nauki (NCN) opublikowało wczoraj listy rankingowe projektów zakwalifikowanych do finansowania w konkursach OPUS 25 i PRELUDIUM 22. Są tam dwa projekty z naszego Instytutu:

• OPUS prof. Michała Boćkowskiego pt. „Badanie zjawiska dyfuzji krzemu w różnych kierunkach krystalograficznych azotku galu” oraz
• PRELUDIUM Mikołaja Żaka „Dwukierunkowe diody elektroluminescencyjne do pracy z prądem przemiennym”.

Gratulujemy!

Warto zauważyć, że w tym roku rekordowo mało projektów mogło uzyskać dofinansowanie. Wskaźniki sukcesu wynosiły zaledwie 8% i 10.7% dla OPUS i PRELUDIUM, więc były dwa razy niższe niż przed dwoma laty. Prof. Krzysztof Jóźwiak, Dyrektor NCN, podkreśla, że absolutnie konieczne jest zwiększenie budżetu NCN na finansowanie badań podstawowych w kolejnych latach.

Lista rankingowa OPUS 25

Lista rankingowa PRELUDIUM 22

W tym roku największa konferencja poświęcona półprzewodnikom azotkowym – ICNS-14 (14th International Conference on Nitride Semiconductors) odbyła się w Japonii, w Fukuoce w dniach 12-17 listopada 2023. W konferencji wzięło udział 53 uczestników z Polski (51 prezentacji), w tym ponad 25 osób z Unipressu (Instytutu Wysokich Ciśnień PAN), którzy zaprezentowali 35 prac omawiających badania naukowe prowadzone w naszym Instytucie. Ponad połowa polskich prezentacji na ICNS-14 pochodziła z naszego Instytutu.

Jesteśmy dumni, że możemy zaprezentować polską wiedzę specjalistyczną w zakresie półprzewodników azotkowych! Nasza młodzież wypadła genialnie. Trzej nasi doktoranci zostali wyróżnieni za najlepsze prezentacje: Muhammed Aktas, Piotr Jaroszyński i Kacper Sierakowski otrzymali nagrody dla najlepszego studenta za swoje wystąpienia ustne.

Statystyki prezentacji na ICNS-14 (źródło: ICNS-14 program)