ZnMgO materials with tunable band gap for solar-blind UV sensors (2019. - 2020.)

M-Era.net projekts ZMOMUVS

“ZnMgO materiāli ar maināmu aizliegto zonu Saules gaismas nejūtīgiem UV sensoriem, akronīms”

Izpildīšanas periods: 2019. g. septembris-2022.g. augusts

Projektakoordinātors –Prof. Mitch Chou (National Sun Yay-Sen University, Kaohsiung, Taiwan)

Latvijaspartneravadītāja –Dr. Laima Trinklere (LU CFI, Riga, Latvia)

 

Platzonu pusvādītāju materiāli, ko raksturo tālais UV starojums, ir izmantojami kā bioloģiskie un ķīmiskie sensori ozona noteikšanai, ūdens attīrīšanas kontrolei kā arī piesārņojuma līmeņa noteikšanai dažādās bioloģiskās vielās. Šī projekta galvenā ideja ir izveidot ZnO-MgO pseidobināro sistēmu, kuras aizliegtās zonas platumu var mainīt robežās no 3.3 eV līdz 7.8 eV, tādejādi palielinot sensora iespējas vienlaicīgi reģistrēt signālus ar dažādu fotonu enerģiju. Pastāv ZnO un MgO savstarpējās šķīšanas ierobežojums, kuru var pārvarēt, izveloties piemērotas epitaksiālo kārtiņu pamatnes, šim nolūkam lietojot ScAlMgO4, MgO and Cu2O, kas stabilizē lielu MgO daudzumu saturošas vircita struktūras Zn1-xMgxO epitaksiālās kārtiņas un lielu ZnO daudzumu saturošas kubiskās struktūras Zn1-xMgxO epitāksiālās kārtiņas. 

Pieci partneri veido projekta starptautisko konsorciju: 1. un 5. partneri  (Taivāna) ir atbildīgi par monokristālisku substrātu un platzonu materiālu Zn1-xMgxO epitaksiālo kārtiņu  audzēšanu, kā arī par saules gaismas nejūtīgo UV sensoru izgatavošanu. 2.- 4. partneri no Latvijas (LU CFI) un Lietuvas pētīs jauno materiālu optiskās un elektriskās īpašības un nodos Taivānas zinātniekiem ziņas par ZnO-MgO kārtiņu audzēšanas optimāliem parametriem. Bez tam, Latvijas puse veiks materiālu struktūras datormodelēšanu, nodrošinot projekta uzdevumu teoretisko atbalstu. Piedalīšanās projektā veicinās visu partneru tehnoloģiskās gatavības līmeņa pieaugumu (TRL): līdz  TRL 4 Taivānā un līdz TRL 3 Latvijā un Lietuvā. Šis projekts būs izdevīgs visiem projekta partneriem un nodrošinās ieguldījumu Eiropas sabiedrības labklājībā.