في إطار النشاط العلمي والبحثي لقسم الفيزياء بكلية العلوم، أقام القسم ندوة علمية (سيمنار علمي) بعنوان:
Characterization and Photoluminescence study of AlN/GaN heterostructure Nanowires
قدّمتها سعادة الدكتورة
نجلاء عبدالعال
الأستاذ المشارك في قسم الفيزياء
وذلك يوم الأربعاء الموافق 1/9/1447 في تمام الساعة 13:00 مساءً بقاعة الاجتماعات 3-A-335.
وقد تناولت الندوة العلمية:
The research on GaN, AlN and AlGaN semiconductor alloys keeps promising for new functional applications such as light-emitting devices working in a wide range from deep ultraviolet to Infrared. The well vertically aligned GaN, AlN/GaN Nanowires (NWs) with average diameter and length of 25 and 100 nm, respectively, were grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE) on Si (111) substrates. Nanocolumnar structures with a single Quantum disk (Q disks), produce novel phenomena resulting from quantum confinement effects in the columnar geometry with a potential for phonon engineering of nanostructures. The photoluminescence (PL) spectra of GaN, AlN/GaN NWs and heterostructure nanocolumns show strong emission peaks. The temperature dependence of the PL peaks is presented and discussed considering the surface effects and structural defects created in GaN due to the mismatch between the different lattice constants of GaN and AlN. The inserted Single quantum disk of GaN in the nanocolumnar structure improves the morphological and optical properties by reducing the strain/stress, when compared with AlN/GaN nanowires due to the better lattice matching between GaN and AlGaN. Relieving the strain/stress in quantum well heterostructures is a crucial parameter for highly effective and reliable electrical and optoelectronic devices applications.
أوضحت الندوة أهمية مركبات نيتريد الجاليوم حيث لا يزال البحث في سبائك أشباه الموصلات واعدًا لتطبيقات وظيفية جديدة مثل الثنائيات الباعثة للضوء التي تعمل ضمن نطاق واسع يمتد من الأشعة فوق البنفسجية العميقة إلى الأشعة تحت الحمراء. تم نمو أسلاك نانوية مصطفّة عموديًا من نيتريد الجاليوم ثم نيتريد الألومنيوم أعلي نيتريد الجاليوم بمتوسط قطر وطول يبلغ 25 و100 نانومتر على التوالي، وذلك باستخدام تقنية الحزم الجزيئية المساعدة بالبلازما (PA-MBE) على ركائز السليكون، حيث أُظهرت البُنى النانوية العمودية التي تحتوي على قرص كمومي واحد (Q-disk) ظواهر جديدة ناتجة عن تأثيرات الحصر الكمومي في البنية العمودية، مع إمكانية هندسة الفونونات في التراكيب النانوية، وتُظهر أطياف التألق الضوئي (PL) لأسلاك أشباة الموصلت النانوية تحت الدراسة والأعمدة النانوية غير المتجانسة قمم انبعاث قوية.
تم عرض ومناقشة اعتماد قمم التألق الضوئي على درجة الحرارة مع الأخذ في الاعتبار تأثيرات السطح والعيوب التركيبية المتولدة في نيتريد الجاليوم نتيجة عدم التطابق بين ثوابت الشبكة البلورية لكل من نيتريد الجاليوم ونيتريد الألومنيوم حيث أظهرت النتائج إدخال قرص كمومي من نيتريد الجاليوم داخل البنية النانوية العمودية يحسّن الخصائص الشكلية والبصرية من خلال تقليل الإجهاد/الانفعال، مقارنةً بأسلاك AlN/GaN النانوية، وذلك بسبب التطابق الأفضل في الشبكة البلورية بين GaN وAlGaN. ويُعد تخفيف الإجهاد/الانفعال في البُنى غير المتجانسة الكمومية عاملًا حاسمًا للحصول على أجهزة إلكترونية وبصرية إلكترونية عالية الكفاءة.
وبذلك استعرضت الندوة أبرز المحاور والنتائج ذات الصلة بالموضوع مقدمةً طرحاً علمياً قيّماً وتم عرض الأبحاث التي تم نشرها مشتملة النتائج المستخلصة من تلك الدراسة.
وتأتي هذه الندوة ضمن سلسلة الأنشطة العلمية التي يحرص قسم الفيزياء على تنظيمها بشكل دوري وذلك في إطار تعزيز النشاط البحثي والأكاديمي بالقسم وحرصاً على إتاحة الفرصة للتفاعل العلمي وتبادل الخبرات والمعارف بين أعضاء هيئة التدريس والباحثين وطلاب الدراسات العليا بالقسم.
