Materiały półprzewodnikowe stanowią filar rozwoju naszej cywilizacji. Dla przykładu są one kluczowym elementem wszelakich urządzeń elektronicznych takich jak komputery czy smartfony. W ostatnich latach diody półprzewodnikowe oświetlają nasze domy oraz są niezbędnym elementem budowy samochodów elektrycznych. Wszystkie te wspaniałe urządzenia zawdzięczamy tzw. półprzewodnikom trójwymiarowym, które do początków XXI wieku dominowały również w badaniach fundamentalnych. Odkrycie na początku obecnego stulecia grafenu, który o ironio sam nie jest półprzewodnikiem, wywołał bum w badaniach dwu-wymiarowych półprzewodników w tym dichalkogenków metali przejściowych, mówi dr inż. Michał Baranowski z Politechniki Wrocławskiej odpowiedzialny za projekt pt. „Hybrydowe struktury półprzewodników III-V i dichalkogenków metali przejściowych dla emiterów pojedynczych fotonów”.
W kontekście samego projektu, w ostatnich latach możemy stale obserwować rosnące zainteresowanie nieklasycznymi kwantowymi źródłami światła, tj. takimi emiterami, które mogą emitować tylko jeden foton na cykl wzbudzenia lub są w stanie emitować tak zwaną parę splątanych fotonów. Zainteresowanie to wynika z potrzeb bezpiecznych protokołów komunikacyjnych i metrologii. Jak dotąd udało się wytworzyć wiele źródeł pojedynczych fotonów, w których najbardziej interesujące do zastosowania w rzeczywistości są te bazujące na ciałach stałych. Wynika to z faktu, że rozwiązania oparte na kryształach mogą być stosunkowo łatwe do zintegrowania z istniejącą elektroniką i mogą być wytwarzana przy pomocy dobrze rozwiniętej technologii. Niemniej jednak nadal istnieje kilka problemów, które należy rozwiązać, kontynuuje naukowiec.
Główny cel projektu?
W tym projekcie zbadamy ten fascynujący sposób tworzenia emiterów pojedynczych fotonów. Chcemy połączyć dobrze ugruntowaną technologię nanostruktur półprzewodnikowych III-V z monowarstwami dichalkogenów metali przejściowych w celu kontroli położenia i właściwości emiterów pojedynczych fotonów. Oczekujemy, że poprzez zmianę kształtu lub materiału nanostruktur będziemy mogli kontrolować właściwości optyczne emiterów pojedynczych fotonów. Stworzenie takich hybrydowych struktur może otworzyć nową drogę do skalowalnej produkcji wydajnych emiterów pojedynczych fotonów. Jednak aby osiągnąć to głębokie zrozumienie zjawisk fizycznych zachodzących w heterostrukturach dichalkogenków metali przejściowych z półprzewodnikami III-V jest potrzebne, co jest ogólnym celem tego projektu, podsumowuje dr inż. Baranowski.
Życzymy samych sukcesów!
