Półprzewodnikowe azotkowe źródła światla - nagroda Nobla z fizyki w 2014 r. dla Isamu Akasaki, Hiroshi Amano i Shuji Nakamury

• Authors: Stanisław Krukowski , Izabella Grzegory , Michał Boćkowski , Tadeusz Suski , Michał Leszczyński , Piotr Perlin , Czesław Skierbiszewski , Sylwester Porowski

Title variants

EN

Semiconductor nitride light sources: 2014 Nobel prize in physics to Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Podstawy fizyczne działania półprzewodnikowych przyrządów emitujących światło, tzn. diod laserowych i elektroluminescencyjnych zostały omówione w zwięzły sposób. Historyczny rozwój badań nad zastosowaniem półprzewodnikowych źródeł światła, w tym źródeł światła czerwonego został zarysowany. Trudności i rozwój półprzewodnikowych źródeł światła w ostatnim półwieczu został omówiony. Przełomowy wkład Isamu Aksaki, Hiroshi Amano i Shuji Nakamuro w rozwój badan i technologii diod opartych o azotki metali grupy III, który doprowadził do powstania źródeł światła niebieskiego, zielonego i fioletowego w latach 90. XX w., i został uhonorowany Nagrodą Nobla z fizyki w 2014 r., został szczegółowo opisany. Dalszy rozwój dziedziny do chwili obecnej i jej perspektywy zostały zarysowane. Rola polskich ośrodków naukowych w tej dziedzinie, znacząca w skali światowej, została również lakonicznie omówiona.

EN

Physical foundations of semiconductor light emitting devices, i.e. laser diodes (LDs) and light emitting diodes (LEDs), and history of studies concerning application of semiconductor light sources, including sources of red light, are shortly outlined. The seminal contributions of Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura to the investigations and applications of the group III metal nitrides that led to emergence of blue, green and violet light sources in the last decade of XX century, honored by 2014 Nobel Prize in Physics, are presented in detail. Further developments in this area up to the present day and future perspectives, including the important role played therein by Polish research institutions, are also sketched.

• Journal: Kosmos
• Year: 2015
• Volume: 64
• Issue: 2
• Pages: 211-220

Dates

published

2015

Contributors

author

Stanisław Krukowski

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska
• Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego, Uniwersytet Warszawski, Pawińskiego 5a, 02-106 Warszawa, Polska

author

Izabella Grzegory

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

author

Michał Boćkowski

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

author

Tadeusz Suski

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

author

Michał Leszczyński

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

author

Piotr Perlin

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

author

Czesław Skierbiszewski

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

author

Sylwester Porowski

• Instytut Wysokich Ciśnień PAN, Sokołowska 29/37, 01-142 Warszawa, Polska

References

• Amano H., Sawaki N., Akasaki I., Toyoda Y., 1986. Metalorganic vapor phase epitaxial growth of a high quality GaN film using an AlN buffer layer.Appl. Phys. Lett. 48, 353-355.
• Amano H., Kito M., Hiramatsu K., Akasaki I., 1989. p-Type Conduction in Mg-Doped GaN Treated with Low-Energy Electron Beam Irradiation (LEEBI).Jap. J. Appl. Phys. 28, L2112-L2114.
• Dupuis R. D., Dapkus P. D., Holonyak Jr. N., Rezek E. A., Chin R., 1977. Room-temperature laser operation of quantum well Ga(1-x)AlxAs-GaAs laser diodes grown by metalorganic chemical vapor deposition. Appl. Phys. Lett. 31, 466-468.
• Dwilinski R., Doradzisnki R.,Garczynski J., Sierzputowski L., Kucharski R., Zając M., Rudziński M., Kudrawiec R., Strupinski W., Misiewicz J,. 2011. Ammonothermal GaN substrates: Growth accomplishments and applications. Physica Status Solidi A 208, 1489-1493.
• Grzegory I., Krukowski S., Leszczyński M., Perlin P., Suski T., Porowski S., 2001, The application of high pressure in physics and technology of III-V nitrides. Acta Physica Polonica A (Suppl.) 100, 57-109.
• Grzegory I., Bockowski M., Perlin P., Skierbiszewski C., Suski T., Sarzynski M., Krukowski S., Porowski S., 2013. The homoepitaxial challenge: GaN crystals grown at high pressure for laser diodes and laser diode arrays. [W:] III-Nitride Semicondicors and their Moder Devices. Gil B. (red.). Oxford University Press, Oxford, 18-77.
• Haase M. A., Qui J., Depuydt J. M., Cheng H., 1991. Blue-green laser diodes. Appl. Phys. Lett. 59, 1272-1274.
• Kafar A., Stańczyk S., Targowski G., Oto T., Makarowa I., Wisniewski P., Suski T., Perlin P., 2013. High-Optical-Power InGaN Superluminescent Diodes with j-shape Waveguide. Appl. Phys. Expr. 6, 092102.
• Karpiński J., Jun J., Porowski S., 1984 Equilibrium pressure of N2 over GaN and High Pressure Solution Growth of GaN. J. Crystal Growth 66, 1-10.
• Maruska H. P.,Tietjen J. J., 1969. Preparation and properties of vapor-deposited single-crystalline GaN. Appl. Phys. Lett. 15, 327-329.
• Nakamura S., 1991. Growth Using GaN Buffer Layer.Jap. J. Appl. Phys. 30, L1705-L1707.
• Nakamura S., Mukai T., Senoh M., Iwasa N., 1992a. Thermal Annealing Effect on P-Type Mg-Doped GaN films.Jap. J. Appl. Phys. 31, L139-L142.
• Nakamura S., Iwasa N., Senoh M., Mukai T., 1992b. Hole Compensation Mechanism of P-Type GaN films.Jap. J. Appl. Phys. 31, 1258-1266.
• NakamuraS., Senoh T., Mukai T, 1993. P-GaN/N-InGaH/N-GaN Double Heterostructure Blue Light Emitting Diodes. Jap. J. Appl. Phys. 32, L8-L11.
• NakamuraS., Senoh T., Iwasa N., Nagahama S.-I., 1995. High Brightness Blue, Green and Yellow Light Emitting Diodes. Jap. J. Appl. Phys. 34, L797.
• Nakamura S., Senoh M., Nagahama S.-I., Iwasa N., Yamada T., Matsushita T., Kiyoku H., Sugimoto Y., 1996. InGaN-Based multi-Quantum-Well-Structure laser Diodes.Jap. J. Appl. Phys. 35, L75-L76.
• NakamuraS., Fasol G., Pearton S. J., 2000. The Blue Laser Diodes. Springer, New York.
• Nobel Prize 2014 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/.
• Pankove J. I., Nelson H.,Tietjen J. J., Hegyi I. J., Maruska H. P., 1967. GaAs1-XPX injection lasers. RCA Rev. 28, 560.
• Perlin P., Marona L., Holz K., Wiśniewski P., Suski T., Leszczyński M., Czernecki R., Najda S., Zajac M. Kucharski R., 2011. InGaN laser Diode Mini-Arrays. Appl. Phys. Exp. 4, 062103.
• Skierbiszewski C., Siekacz M., Turski H., Muzioł G., Sawicka M., Perlin P., Wasilewski Z. R., Porowski S., 2013. MBE fabrication of III-N-based laser diodes and its developmen to industrial system. J. Crystal Growth 378, 278-282.
• Sochacki T., Bryan Z., Amilisik M., Colazzo R., Łucznik B., Weyher J. L., Nowak G., Sadovyi B., Kamler G., Kucharski R., Zając M., Doradziński R., Dwilinski R., Utsumi W., Saitoh H., Kaneko H., Watanuki T., Aoki K., Shimomura O., 2003. Congruent melting of gallium nitride at 6 GPa and its application to single-crystal growth. Nat. Mat. 2, 735.0