Naujienos ir renginiai

 

Iš visų pastaruoju metu vis intensyviau tyrinėjamų bismuto (Bi) turinčių puslaidininkinių GaAsBi susilaukia plačiausio susidomėjimo, nes surasta perspektyvių jo taikymo galimybių įvairiuose optoelektronikos prietaisuose. Kuomet GaAs kristale dalis As atomų yra pakeičiami daug didesniais Bi atomais, pastarieji atsineša su savimi ir platesnius elektronų „debesis“, stipriai įtakojančius visą kristalo elektronų energijos lygmenų sandarą. Net ir nedidelio Bi atomų skaičiaus įterpimas stipriai sumažina GaAsBi draustinių energijų tarpą, o tai daro šią medžiagą jautrią vis ilgesnių bangų šviesai – vidurinio ir tolimojo infraraudonojo (IR) bangų ruožo spinduliuotei. Tai atveria naujas GaAs technologinės platformos panaudojimo galimybes IR diapazono sensoriuose, lazeriuose bei efektyvesniuose daugiasandūriniuose saulės elementuose.

 

Naujajame darbų cikle atrasta, kad augant GaAsBi sluoksniams bismuto atomai yra linkę savaimiškai susitvarkyti tam tikromis kristalo kryptimis. Kitaip nei daugumoje kitų trinarių ar keturnarių puslaidininkinių junginių, įterptųjų Bi atomų išsidėstymas penktos grupės atomų pozicijose nėra atsitiktinis, o sistemingai seka tam tikrą simetriją. Atlikti išsamūs eksperimentiniai tyrimai atskleidė, jog tokie kristalo simetrijos pokyčiai iššaukia jo elektroninių savybių anizotropiją ir naujus, iki šiol nestebėtus fizikinius reiškinius. Keičiasi kristalo išspinduliuojamos šviesos poliarizacija, atsiranda šviesos sugerties anizotropija, pakinta šviesos lūžio rodikliai. Anksčiau atliktuose GaAsBi tyrimuose į tai nebuvo atsižvelgiama, todėl yra tikimasi, kad naujoji studija stimuliuos tolesnį savaiminio Bi atomų susitvarkymo nagrinėjimą. Atskleisti fizikiniai reiškiniai neabejotinai įtakos bismidininiais junginiais pagrįstų jutiklių, lazerių, saulės elementų ir kitų optoelektronikos prietaisų kūrimo pažangą.

 

Šie tyrimai buvo atlikti bendradarbiaujant kelių FTMC skyrių darbuotojams (T. Paulauskas, V. Karpus, V. Pačebutas, B. Čechavičius, J. Devenson, R. Butkutė, A. Geižutis, A. Krotkus, S. Tumėnas, S. Stanionytė, M. Skapas, A. Naujokaitis, V. Strazdienė, M. Kamarauskas). Dalis eksperimentų buvo atlikta Paryžiaus universitete Orsay, taip pat Bratislavos technologijų universitete bei Lenkijos mokslų akademijos Fizikos institute. Tyrimai buvo finansuojami LMT-SMART projekto „Bismidais pagrįstų daugiasandūrinių saulės elementų kūrimas“ lėšomis, projekto vadovas dr. Tadas Paulauskas. Prieiga prie užsienio įrangos buvo dalinai finansuojama Horizon2020 ESTEEM3 projekto „GaAsBi high-resolution bandgap mapping”.

 

Publikacijų nuorodos: