Optoelektronikos poreikiams skirtų nitridinių junginių heterosandarų netiesinė optinė ex-situ diagnostika ir optimizavimas (OPTO)

Šviesą emituojantys GaN junginių puslaidininkiniai diodai (šviestukai) turi didžiules taikymo perspektyvas, tačiau jas riboja jų kvantinio našumo ženklus sumažėjimas (efficiency droop, ED) didelių galių srityje. Šio reiškinio tyrimai visame pasaulyje iki šiol nedavė vienareikšmio atsakymo. Visos hipotezės yra grindžiamos šviestukų charakterizavimo duomenimis, gautais elektro- bei liuminescencijos matavimais kvazinuostoviame sužadinimo režime. Pateiktame Projekte bus siekiama ištirti ED fizikines priežastis, atliekant injektuotų krūvininkų dinamikos stebėseną netiesinės optinės spektroskopijos metodais su laikine, edvine ir spektrine skyra. Kompleksinė matavimo metodologija ir sukurti unikalūs matavimo stendai suteiks naujų žinių apie rekombinacijos, difuzijos, bei energijos disipacijos kanalus nanosandarose. Gautos žinios leis sukurti ir pagrįsti naują kvantinio našumo kritimo dinaminį modelį su kintamais rekombinacijos spartos ir pernašos patametrais didelių galių srityje. Pirma, bus suburta grupė mokslininkų, turinčių itin didelę patirtį taikant netiesines optines metodikas spartiems rekombinacijos vyksmams tirti. Antra, bus sukurtas unikalus tyrimų stendas, integruojantis dinaminių difrakcinių gardelių, skirtuminio pralaidumo ir liuminescencijos spektroskopijos bei dažnio konversijos metodikas. Tokia eksperimentinė bazė leis tiesiogiai stebėti krūvininkų tankio kitimą (In,Ga)N herosandarų tiek lokalizuotose, tiek ir išplėstinėse būsenose itin plačiose injektuotų krūvininkų tankio, temperatūrų ir trukmių ribose. Trečia, VU MOCVD reaktoriumi bus auginami tikslinio dizaino InGaN sluoksniai ir šviestukų struktūros, kurios leis įvertinti medžiagos sudėties ir šviestuko dizaino įtaką tiriamiems procesams. Šios veiklos bus panaudotos optimizuoti InGaN heterosandarų ir puslaidininkinių šviestukų aktyvių sričių vidinę architekturą, kuriose ED efektas būtų esminiai sumažintas. Šie pasiekimai teigiamai įtakos optoelektronikos plėtrą Lietuvoje ir pasaulyje.