Grupa Badawcza Epitaksji Związków Półprzewodnikowych
Grupa badawcza koncentruje się na badaniach nowych emiterów głębokiego UV opartych na azotkach grupy-III (AlGaInN) w układach z unikatowymi kombinacjami materiałowymi, łączącymi m.in. arsen, bor, a w przyszłości również inne pierwiastki grupy-III. Grupa prowadzi badania podstawowe na potrzeby nowatorskich wdrożeń związanych z procesami oczyszczania wody oraz dezynfekcji dla branży medycznej i służby zdrowia. Prace obejmują badania nad wykorzystaniem różnych kombinacji metod epitaksjalnych do wytwarzania unikatowych układów warstwowych.
Główne wyzwania, jakie grupa rozwiązuje w swoich badaniach, związane są z wytwarzaniem wysokojakościowych struktur o dużej zawartości aluminium spełniających wymagania wydajnych źródeł dla emiterów głębokiego ultrafioletu.
Grupa naukowców
prof. Detlef Hommel
Prof. Detlef Hommel uzyskał tytuł magistra fizyki na Uniwersytecie Warszawskim w 1975 r., a stopień doktora na tym samym wydziale w 1980 r. Habilitację uzyskał na Uniwersytecie Humboldta w Berlinie w 1989 r. oraz kolejną – w 1991 r. na Uniwersytecie w Lipsku. W 1993 r. otrzymał tytuł Privatdozent na Uniwersytecie w Würzburgu. Od 1994 r. pełnił funkcję profesora zwyczajnego na Uniwersytecie w Bremie. W 2014 r. został powołany na stanowisko profesora na Uniwersytecie Wrocławskim. W 2016 r. odebrał z rąk Prezydenta RP akt nadania tytułu profesora. Obecnie jest liderem Grupy Badawczej Epitaksji Związków Półprzewodnikowych w Łukasiewicz – PORT.
Zainteresowania naukowe prof. Hommela obejmują fizykę ciała stałego, w szczególności półprzewodniki i przyrządy optoelektroniczne. Specjalizuje się w technologii epitaksji półprzewodnikowej, nanonauce (kropki kwantowe, nanopręty), spektroskopii jonów ziem rzadkich, a także w charakteryzacji heterostruktur. Jego badania koncentrują się na materiałach o szerokiej przerwie energetycznej, takich jak azotki grupy III oraz chalkogenki II-VI, z zastosowaniem m.in. w źródłach pojedynczych fotonów i laserach diodowych.
Prof. Hommel jest autorem ponad 700 publikacji w renomowanych czasopismach, m.in. Nature, Nature Physics, Physical Review Letters, Applied Physics Letters, Nanotechnology. Kierował wieloma projektami badawczymi finansowanymi przez DFG, BMBF, Fundację Volkswagena, Helmholtz-Gesellschaft oraz krajowe instytucje, o łącznym budżecie ponad 8 mln euro. Jest autorem lub współautorem 11 patentów związanych z przyrządami półprzewodnikowymi, m.in. diodami laserowymi opartymi na ZnSe, kontaktami do p-GaN i kropkami kwantowymi InGaN.
Wypromował ponad 30 doktorów i ponad 45 magistrów. Był zapraszany jako wykładowca do uniwersytetów w Niemczech, Japonii, USA i Polsce. Prowadził wykłady w języku niemieckim, angielskim i polskim.
Członek Academiae Europaea od 2014 r. Współorganizator i przewodniczący wielu międzynarodowych konferencji naukowych, m.in. International Workshop on Blue Lasers, E-MRS oraz International Conference on Nitride Semiconductors. W latach 2003–2009 był przewodniczącym grupy badawczej DFG Fizyka nanostrukturalnych przyrządów emitujących światło opartych na azotkach. Otrzymał stypendium Fundacji Humboldta (2006–2009) oraz był członkiem wielu rad naukowych, m.in. INTiBS PAN i Instytutu Wysokich Ciśnień PAN (od 2024 r.). Współpracował z czołowymi ośrodkami badawczymi, m.in. UC Santa Barbara, KAUST, CNRS Grenoble, Uniwersytetem Warszawskim i Instytutem Fizyki PAN.
Zbudował od podstaw Laboratorium Epitaksji Półprzewodników na Uniwersytecie w Bremie, wyposażone m.in. w komory MBE, XPS, systemy FIB, AFM, CAIBE oraz zaawansowaną aparaturę do pomiarów elektrycznych i optycznych. Od 2019 r. jest przewodniczącym Fundacji PORT. Był członkiem Komisji ds. Innowacji Polsko-Niemieckiej Izby Przemysłowo-Handlowej oraz Komisji KRASP ds. Wielkich Infrastruktur Badawczych.
dr Paulina Ciechanowicz
Paulina uzyskała tytuł inżyniera na kierunku Nanotechnologia oraz tytuł magistra na kierunku Elektronika i Telekomunikacja na Politechnice Wrocławskiej. Stopień doktora zdobyła na Uniwersytecie Wrocławskim, realizując badania doktorskie w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT. Tematem jej rozprawy doktorskiej było zastosowanie arsenu w epitaksji z wiązek molekularnych (MBE) azotku galu, w celu modyfikacji właściwości materiałowych i kontroli trybu wzrostu.
W wyniku tych badań opracowano nową metodę wzrostu dwunastościennych mikrosłupków GaN z wykorzystaniem procesu VLS (Vapor-Liquid-Solid) indukowanego arsenem. Obecnie podejście to jest dalej rozwijane i optymalizowane w ramach działalności grupy badawczej Epitaksji Związków Półprzewodnikowych. W czasie doktoratu była kierowniczką własnego projektu NCN Preludium zatytułowanego „Indukowany arsenem wzrost VLS dwunastościennych mikrosłupków GaN metodą epitaksji z wiązki molekularnej”.
Aktualnie Paulina pracuje jako post-doc w projekcie NCN Sonata BIS pt. „Mikrokolumnowe azotkowe emitery na zakres UV”, realizowanym pod kierunkiem dr. Łukasza Janickiego. W zespole specjalizuje się w epitaksji mikrostruktur na bazie GaN, a jej bieżące prace skupiają się na rozwoju struktur opartych na mikrosłupkach GaN do zastosowań w diodach elektroluminescencyjnych (LED).
dr Łukasz Janicki
Łukasz uzyskał tytuł magistra fizyki na Politechnice Wrocławskiej, gdzie kontynuował również studia doktoranckie. Jego badania dotyczyły materiałów i struktur półprzewodnikowych z grupy III azotków, ze szczególnym uwzględnieniem analizy ich właściwości powierzchniowych za pomocą metod spektroskopii optycznej. Prowadził pomiary zarówno powierzchni niezabezpieczonych, jak i pokrytych warstwami ochronnymi, w różnych warunkach otoczenia.
Na potrzeby swoich badań Łukasz opracował nowe narzędzia umożliwiające wykonywanie pomiarów bezkontaktową elektroreflektancją (oraz innymi technikami spektroskopii modulacyjnej) w zmiennych temperaturach i składzie atmosfery. Wyniki tych prac pozwoliły mu na uzyskanie stopnia doktora nauk fizycznych w 2015 roku.
W Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Łukasz zajmuje się wzrostem struktur półprzewodnikowych z azotków III grupy metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE), ze szczególnym uwzględnieniem struktur mikrokolumnowych. Na realizację tych badań uzyskał grant NCN Sonata BIS pt. „Mikrokolumnowe emitery UV na bazie azotków”.
dr Anastasiia Lysak
Anastasiia ukończyła studia licencjackie i magisterskie z fizyki na Narodowym Uniwersytecie Technicznym Ukrainy „Kijowskim Instytucie Politechnicznym im. Igora Sikorskiego” w latach 2011–2017, a następnie drugie studia magisterskie na Uniwersytecie Wrocławskim (stypendium im. Stefana Banacha). W Instytucie Fizyki PAN zrealizowała doktorat w latach 2020–2025, poświęcony wzrostowi i charakteryzacji supersieci opartych na warstwach ZnO i CdO metodą PA-MBE, zarówno niedomieszkowanych, jak i domieszkowanych in situ jonami europu.
Pracowała w Laboratorium Epitaksji z Wiązek Molekularnych w Instytucie Fizyki PAN, gdzie zajmowała się wzrostem heterostruktur półprzewodnikowych z grupy II–VI oraz ich kompleksową charakteryzacją strukturalną, optyczną i elektryczną, wykorzystując m.in. AFM, SEM/EDX/CL, PL, UV-VIS oraz pomiary efektu Halla. Jest współautorką ponad 20 publikacji, w tym 5 jako pierwszy autor, a wyniki swojej pracy prezentowała na 12 konferencjach międzynarodowych. Obecnie pracuje w grupie Advanced Epitaxial Materials (EpiMat) w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT, gdzie zajmuje się wzrostem heterostruktur azotków grupy III domieszkowanych borem metodą MOVPE, w ramach projektu realizowanego we współpracy z ams OSRAM.
dr Dominika Majchrzak
Dominika jest absolwentką Uniwersytetu Wrocławskiego, gdzie ukończyła studia na kierunku fizyka doświadczalna na Wydziale Fizyki i Astronomii. Po uzyskaniu tytułu magistra rozpoczęła doktorat wdrożeniowy w Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN (INTiBS), równocześnie pracując w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polski Ośrodek Rozwoju Technologii w grupie badawczej kierowanej przez prof. Detlefa Hommla. Jej praca doktorska koncentrowała się na strukturalnej i elektrycznej charakteryzacji materiałów półprzewodnikowych opartych na azotku galu.
Głównym zadaniem Dominiki jest charakteryzacja strukturalna związków półprzewodnikowych wytwarzanych metodami epitaksjalnymi z wykorzystaniem technik czułych na powierzchnię, takich jak spektroskopia fotoelektronów z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego (XPS) oraz mikroskopia sił atomowych (AFM). Równocześnie zajmuje się wzrostem próbek półprzewodnikowych metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE) oraz wykonuje pomiary efektu Halla.
W marcu 2023 roku z powodzeniem obroniła rozprawę doktorską. Od maja 2021 roku jest kierowniczką trzyletniego projektu badawczego finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) w ramach programu PRELUDIUM 19, zatytułowanego „Zastosowanie gradientowej warstwy kontaktowej AlGaN w celu uzyskania omowego kontaktu o niskiej rezystywności w emiterach głębokiego UV”.
Obecnie pracuje jako post-doc w projekcie OPUS 23 finansowanym przez NCN, zatytułowanym „Hybrydowe detektory fotowoltaiczne oparte na złączu van der Waalsa/(Al)GaN”, realizowanym pod kierunkiem prof. Roberta Kudrawca.
Izabella Danielska
Izabella ukończyła studia inżynierskie i magisterskie na Politechnice Wrocławskiej, zdobywając tytuł inżyniera na kierunku Inżynieria Kwantowa oraz tytuł magistra na kierunku Fizyka Techniczna w specjalizacji Nanoinżynieria. Obecnie jest doktorantką Szkoły Doktorskiej Politechniki Wrocławskiej w dziedzinie Nauk Fizycznych, stanowiąc część Katedry Inżynierii Materiałów Półprzewodnikowych.
Projekt doktorski Izabelli skupia się na hybrydowych heterostrukturach 3D/2D azotków grupy III (GaN, AlN, AlGaN) z cienkowarstwowymi materiałami van der Waalsa – na ich wytwarzaniu wybranymi metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) w ultrawysokiej próżni (UHV) oraz osadzania z roztworu, a następnie badaniu ich podstawowych właściwości elektronowych, strukturalnych oraz optycznych.
Temat pracy doktorskiej łączy unikatowe właściwości materiałów warstwowych z dojrzałą technologią objętościowych azotków grupy III o ugruntowanej pozycji w elektronice wysokich mocy czy optoelektronice UV. Funkcjonalność tychże złączy badana jest głównie za pomocą spektroskopii fotoelektronowych (XPS, UPS), co w szczególności pozwala na wyznaczanie przebiegu struktur pasmowych na granicach faz oraz na określaniu stabilności chemicznej i strukturalnej interfejsów.
Izabella zajmuje się również epitaksją ze związki molekularnej (MBE) w ramach projektu NCN Sonata-BIS pt. “Mikrokolumnowe azotkowe emitery na zakres UV” pod kierownictwem dr Łukasza Janickiego.
Aneta Mgłosiek
Aneta ukończyła studia magisterskie na kierunku Inżynieria Materiałowa na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. W swojej pracy magisterskiej zajmowała się badaniem wpływu właściwości fizycznych osadów dennych na akumulację metali ciężkich. W naszym laboratorium Aneta odpowiada za koordynację zamówień, kontrolę budżetu, dokumentację oraz zapewnienie sprawnej organizacji pracy laboratorium.
Kamila Nowak
Kamila ukończyła studia licencjackie i magisterskie na Politechnice Wrocławskiej na kierunkach Inżynieria Chemiczna i Procesowa oraz Inżynieria Materiałowa. Obecnie realizuje studia doktoranckie na Politechnice Wrocławskiej w Katedrze Nanometrologii, na Wydziale Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów. Tematyka jej badań doktorskich obejmuje nowatorskie rozcieńczone półprzewodniki magnetyczne (DMS) oparte na materiałach z grupy III azotków (GaN, AlGaN).
Specjalizuje się w epitaksjalnym wzroście tych materiałów z wykorzystaniem plazmowo wspomaganej epitaksji z wiązek molekularnych (PA-MBE), a także w kompleksowej charakteryzacji strukturalnej i powierzchniowej materiałów półprzewodnikowych. Poza działalnością naukową Kamila chętnie spędza czas na świeżym powietrzu – uprawia turystykę pieszą, jazdę na rowerze oraz bieganie.
Wojciech Olszewski
Wojciech ukończył studia licencjackie i magisterskie na kierunku Fizyka Doświadczalna na Uniwersytecie Wrocławskim. W 2016 roku, jeszcze w trakcie studiów, rozpoczął staż w laboratorium epitaksji w ówczesnym ośrodku EiT+ (obecnie Sieć Badawcza Łukasiewicz – PORT), gdzie rozpoczął naukę technologii epitaksji z fazy gazowej z wykorzystaniem związków metaloorganicznych (MOVPE). Tematem jego pracy magisterskiej była epitaksja azotku galu (GaN), realizowana w laboratorium PORT. W 2019 roku rozpoczął studia doktoranckie w tej dziedzinie, a w 2025 roku złożył rozprawę doktorską poświęconą wzrostowi GaNAs metodą MOVPE.
Obecnie realizuje trzeci rok projektu badawczego finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu PRELUDIUM. W grupie badawczej Wojciech odpowiada za system MOVPE – prowadzi wzrost podłoży, nowych materiałów oraz heterostruktur zarówno na potrzeby całego zespołu, jak i w ramach własnych badań naukowych.