Novos materiais fotônicos estão se tornando essenciais para a conversão de energia, comunicações, e sentindo, em grande parte porque há um desejo global de aumentar a eficiência energética, e reduzir o consumo de eletricidade. Como Dr. Can Bayram, professor assistente no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, notas, "Quem não quer consumir menos eletricidade com a mesma qualidade de iluminação?"
Quando o Prêmio Nobel de Física de 2014 foi concedido a um trio de pesquisadores por inventar um novo (In) GaN eficiente em energia, fonte de luz mais ecológica, essa ideia foi trazida à tona e ganhou um reconhecimento mais amplo.
Em trabalhos relacionados, a equipe do Innovative COmpound semiconductoR Laboratory (ICOR) liderada pelo Prof. Bayram publicou um artigo bem recebido intitulado "Emissão ultravioleta de alta eficiência quântica interna de GaN cúbico de transição de fase integrado em Si nanopadronizado (100)". Richard Liu, um Ph.D. candidato aconselhado pelo Prof. Bayram, e cujas principais áreas de pesquisa são optoeletrônica e nanofotônica, é o autor principal deste artigo.
O artigo da equipe e sua promessa de um novo emissor foram recentemente apresentados em Semicondutor Composto e Semiconductor Today .
Os materiais GaN (também conhecidos como III-nitretos) são um dos materiais fotônicos mais exóticos, e no trabalho da equipe da U of I, eles investigam uma nova fase dos materiais de nitreto de gálio:cúbico. Usando a tecnologia de nanopadronização de proporção de aspecto, eles relatam um processo de transição de fase hexagonal para cúbica em GaN, habilitado através da padronização da proporção de aspecto do substrato de silício. A eficiência de emissão de GaN cúbico otimizado, graças à natureza livre de polarização do GaN cúbico, é medido em aproximadamente 29%, em nítido contraste com as porcentagens gerais de 12%, 8%, e 2%, respectivamente, de GaN hexagonal convencional em safira, GaN hexagonal independente, e GaN hexagonal em Si.
Bayram comenta que "Novos materiais fotônicos são críticos em dispositivos de conversão de energia de próxima geração. GaN-on-Si, habilitado por meio da tecnologia de transição de fase, fornece um eficiente, escalável, e solução ambiental para fotônica visível integrada. "
