Student World

Tisková zpráva Fyzikálního ústavu AV ČR

Začátkem roku 2014 byla ve Fyzikálním ústavu AV ČR, v. v .i., zahájena práce na projektu LABONIT. Tento projekt, který získal finanční podporu v rámci 11. výzvy programu OPPK (Operační program Praha – Konkurenceschopnost) ve výši 46 milionů korun, umožní vybudování špičkové technologické laboratoře pro přípravu a charakterizaci nitridových nanoheterostruktur. Na vzniku laboratoře se bude finančně podílet též přímo Fyzikální ústav AV ČR, který projekt podpoří přibližně 4 miliony korun ze svého rozpočtu.
Na počátku devadesátých let došlo k výraznému zkvalitnění přípravy nitridových struktur a materiál se dostal ve světě do centra vědeckého zájmu, což brzy přineslo řadu důležitých aplikací. Nitridové polovodiče jsou dnes hned po křemíku druhým nejdůležitějším polovodičovým materiálem, s jehož aplikacemi se v běžném životě každodenně setkáváme. Nitridové polovodiče nalezneme např. v barevných displejích mobilních telefonů i notebooků, v diodovém osvětlení, ve velkoplošných obrazovkách a LED televizích, neobešel by se bez nich současný automobilový průmysl, využívány jsou v rozvodové soustavě, v jaderných elektrárnách nebo v kosmu, protože jsou odolné proti kosmickému záření.
Výzkum i výroba nitridových polovodičů má proto pro společnost strategický význam. Doposud však tyto polovodiče nebylo možné v České republice připravovat. Důvodem byla finanční náročnost pořízení technologické aparatury umožňující jejich přípravu, takže si ji vědecké týmy nemohly z přidělených prostředků dovolit. Nová situace nastala až s možností využití evropských fondů, které realizaci takového projektu umožnily.
Přes širokou škálu aplikací však výzkum nitridových struktur ještě není zdaleka u konce a zůstává stále v popředí světového vědeckého zájmu. Výzkum přináší nové výzvy, jakou je např. realizace zeleného polovodičového laseru, je postupně zdokonalována kvalita struktur a jsou nalézány další aplikace. Do tohoto výzkumu se zapojí i pracovníci nově budované laboratoře, kteří mají s technologií epitaxe (epitaxe = růst monokrystalické vrstvy na vhodné podložce, tzv. substrátu) polovodičů z organokovových molekul mnohaletou praxi.
Laboratoř LABONIT zpřístupní vědeckovýzkumným týmům, studentům vysokých škol, ale i průmyslovým subjektům v České republice technologii přípravy nitridových heterostruktur a usnadní řadě laboratoří jejich dostupnost. Projekt LABONIT tak umožní rozvoj vědy a výzkumu ve velice perspektivní oblasti, která se v naší republice doposud nemohla rozvíjet kvůli nedostupnosti této technologie. O vzorky nitridových heterostruktur mají již nyní zájem například Matematicko-fyzikální fakulta UK pro studium bazálních poruch v nitridových krystalech pomocí rentgenové difrakce nebo Fakulta elektrotechnická ČVUT pro studium radiační odolnosti nitridů. Ve Fyzikálním ústavu AV ČR budou studovány vlastnosti povrchů nitridových krystalů jak polárních (povrchy ukončené pouze jedním typem atomu např. jen dusíkovými atomy), tak i semipolárních nebo nepolárních (obsahující atomy obou polarit např. Ga a N u GaN krystalu) se zaměřením na bioaplikace těchto krystalů. O spolupráci při vývoji kvalitních Schottkyho kontaktů pro nitridové polovodiče má zájem také Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR.
Očekává se, že možnost připravovat nitridové heterostruktury otevře nová témata spolupráce jak s českými, tak se zahraničními výzkumnými pracovišti.
Laboratoř rovněž významně přispěje ke spolupráci mezi vědeckým výzkumem a průmyslovými podniky v České republice. Zájem o spolupráci v této oblasti dokládají uzavřené smlouvy o partnerství s firmou On Semiconductor, která by ráda spolupracovala při vývoji technologie pro vysokovýkonné nitridové součástky připravené na křemíkových substrátech, nebo s firmou Crytur s.r.o., která projekt podpořila také finančně a má zájem o spolupráci při vývoji rychlých scintilačních heterostruktur.

Budování nitridové laboratoře bude probíhat ve třech šestiměsíčních fázích. V první polovině letošního roku budou vypsána výběrová řízení na přístroje a zařízení, ve druhé polovině roku bude nakoupena část přístrojového vybavení a zadání výroby technologické aparatury. V poslední fázi (první polovina roku 2015) dojde k dodání technologického vybavení, zkompletování jednotlivých zařízení do funkčního celku a zprovoznění celé laboratoře.
Laboratoř bude vybudována na základě nejnovějších poznatků ve vývoji této technologie, a bude proto špičkovým technologickým pracovištěm. První nitridové heterostruktury by měly být v laboratoři připraveny po jejím uvedení do provozu v polovině roku 2015.

autor