Grant V4 Japan wykonuje Instytut Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk (IWC PAN), Uniwersytet Nagoya i Uniwersytet Karola w Pradze. W projekcie WISEGaN powstaną nowe generacje materiałów do zastosowań w optoelektronice oraz fotowoltaice. Pod mikroskopami badacze przeanalizują mechanizmy tworzenia defektów strukturalnych, które obniżają parametry przyrządów.

„Będziemy robić materiały, które mogą być użyte do laserów, diod przyszłości – powiedział PAP prof. Leszczyński. - Półprzewodniki azotkowe wciąż są bardzo słabo poznane, mimo dużego już rynku Blue Ray. Wydajności laserów są znacznie mniejsze niż dla innych materiałów. W tym grancie chcemy zrobić materiały, które będą miały mniej defektów, po to, żeby lasery świeciły mocniej i były lepsze.”

Te coraz lepsze lasery znajdą szerokie zastosowania, min. w projektorach. Jak wyjaśnia prof. Leszczyński, do produkcji tych projektorów wykorzystywane będą lasery czerwone na bazie arsenku galu GaAs oraz zielone i niebieskie na bazie azotku galu GaN. Zmieszanie tych trzech barw w różnych proporcjach pozwala odtworzyć dowolną barwę widzianą ludzkim okiem. Z czasem w każdym telefonie komórkowym pojawi się taki projektor do wyświetlania filmików i zdjęć. Projektory na bazie azotku galu osiągną różne rozmiary – od komórki, poprzez coraz większe telewizory, aż po telebimy czy projektory kinowe.

„Telekomunikacja ostatniej mili to drugie główne zastosowanie azotkowych laserów w przyszłości. Przez plastikowe światłowody będą transmitowane terabajty informacji pomiędzy komputerami, sensorami i detektorami. To znajdzie zastosowanie w każdym domu, samolocie, na statku, czy w samochodzie. Jest to niewyobrażalnie wielki rynek, potrzeba będzie po kilkadziesiąt, czy nawet kilkaset laserów do każdego budynku. Natomiast niszowe zastosowania to komunikacja w wojskowości, czy wykrywanie nowotworów” - wylicza rozmówca PAP.

Prof. Leszczyński dodaje, że trzecie ewentualne zastosowanie rysuje się w przemyśle motoryzacyjnym. Laser to światło inteligentne, gdy pojawia się jakaś przeszkoda, może ono być skierowane w inną stronę.

Projekt będzie trwał trzy lata. Kwota przyznana każdemu z partnerów to po 125 tys. euro na 3 lata.

Prof. Hiroshi Amano i jego grupa będą robić białe LEDy na bazie tych materiałów oraz ogniwa fotowoltaiczne, które być może będą lepsze od obecnie produkowanych. W Czechach analizowane będą defekty. Prof. Vaclav Holy jest specjalistą w dziedzinie badań rentgenowskich, to jeden z trzech światowych autorytetów w badaniach defektów występujących w kryształach. Instytut Wysokich Ciśnień będzie robił podłoża azotku galu przestrzennie kształtowane metodą dr. Marcina Starzyńskiego.

„Możliwość koordynowania tak prestiżowych badań zawdzięczamy opatentowanej w Polsce technologii wytwarzania kryształów podłożowych GaN i diod laserowych” - podsumowuje prof. Leszczyński

Uczony jest wiceprezesem spółki TopGaN, która współpracuje z IWC PAN i rozwija technologie potrzebne do produkcji diod laserowych. Obecnie firma przechodzi od produkcji laboratoryjnej do pilotażowej instalacji przemysłowej. IWC ma doświadczenia we współpracy z zeszłorocznymi noblistami.

„Jesteśmy kolegami. Opublikowaliśmy kilka wspólnych prac. Noblista, który kiedyś pracował w Japonii, a teraz jest zatrudniony na uniwersytecie Santa Barbara w USA i w amerykańskiej firmie Sora – prof. Nakamura - był pierwszym, który zrobił bardzo dobrą diodę laserową na naszych polskich podłożach GaN (azotku galu) - wspomina profesor. - Przed kilkunastu laty dostał od nas takie podłoże i zrobił laser, który świecił dużo lepiej, niż lasery, które wcześniej produkował”.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

kol/