Les nouveaux matériaux photoniques deviennent essentiels pour la conversion d'énergie, communication, et sentir, en grande partie parce qu'il existe une volonté mondiale d'améliorer l'efficacité énergétique, et réduire la consommation d'électricité. Comme le Dr Can Bayram, professeur assistant au Département de génie électrique et informatique de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, Remarques, "Qui ne veut pas consommer moins d'électricité pour la même qualité d'éclairage ?"
Lorsque le prix Nobel de physique 2014 a été décerné à un trio de chercheurs pour avoir inventé un nouveau système écoénergétique à base de (In)GaN, source de lumière plus écologique, cette idée a été mise au premier plan et a obtenu une reconnaissance plus large.
Dans les travaux connexes, l'équipe du laboratoire innovant de composés semi-conducteurs (ICOR) dirigée par le professeur Bayram a publié un article très apprécié intitulé « High internal quantum efficacité ultraviolette from phase-transition cube GaN integrated on nanopatterned Si(100) ". Richard Liu, un doctorat candidat conseillé par le Pr Bayram, et dont les principaux domaines de recherche sont l'optoélectronique et la nanophotonique, est l'auteur principal de cet article.
L'article de l'équipe et sa promesse d'un nouvel émetteur ont récemment été présentés dans Semi-conducteur composé et Semi-conducteur aujourd'hui .
Les matériaux GaN (également connus sous le nom de III-Nitrides) sont l'un des matériaux photoniques les plus exotiques, et dans le travail de l'équipe U of I, ils étudient une nouvelle phase des matériaux Nitrure de Gallium :le cubique. En utilisant la technologie de nanomotif de rapport d'aspect, ils rapportent un processus de transition de phase hexagonale à cubique dans GaN, activé par la structuration du rapport d'aspect du substrat de silicium. L'efficacité d'émission du GaN cubique optimisé, grâce à la nature sans polarisation du GaN cubique, est évalué à environ 29 %, en contraste frappant avec les pourcentages généraux de 12%, 8%, et 2%, respectivement, de GaN hexagonal conventionnel sur saphir, GaN autoportant hexagonal, et GaN hexagonal sur Si.
Bayram commente que « les nouveaux matériaux photoniques sont essentiels dans les dispositifs de conversion d'énergie de nouvelle génération. GaN-on-Si, grâce à la technologie à transition de phase, fournit une solution efficace, évolutif, et une solution environnementale pour la photonique visible intégrée."
