Półprzewodniki to fundament współczesnych technologii – od komputerów i smartfonów, przez samochody elektryczne, aż po energetykę odnawialną i medycynę. Światowe zapotrzebowanie na nie stale rośnie, podobnie jak zakres ich potencjalnych zastosowań.
Jednym z największych przełomów ostatnich dekad było odkrycie, że azotek galu może posłużyć do budowy wydajnych niebieskich diod LED. Badania prof. Isamu Akasakiego, prof. Hiroshiego Amano oraz prof. Shujiego Nakamury zrewolucjonizowały technologię oświetlenia i zostały uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 2014 roku.
Dziś uwaga naukowców skupia się na kolejnej generacji materiałów – półprzewodnikach szerokopasmowych (ultra-wide bandgap, UWB), które otwierają nowe możliwości technologiczne, zwłaszcza w zakresie promieniowania ultrafioletowego. To właśnie im poświęcona będzie 8. edycja International Workshop on Ultra-Wide Bandgap Materials and Devices (IWUMD 2025), która odbędzie się 21–24 września we Wrocławiu. Gospodarzami tegorocznego spotkania są Łukasiewicz – PORT oraz Politechnika Wrocławska.
Konferencja została zainicjowana przez prof. Hiroshiego Amano i jej pierwsza edycja odbyła się w 2016 roku w Chinach. Początkowo skupiała się na materiałach dedykowanych do zastosowań w ultrafiolecie, głównie na AlGaN, jednak z czasem jej tematyka objęła szerszą grupę półprzewodników szerokoprzerwowych, takich jak tlenek galu, azotek boru, diament czy węglik krzemu. – To ósma edycja konferencji, a jej zakres tematyczny stale się poszerza. Dziś mówimy już o wszystkich materiałach szerokoprzerwowych – podkreśla dr hab. Edyta Piskorska-Hommel, co-przewodnicząca komitetu organizacyjnego.
Warsztatowa formuła IWUMD sprzyja intensywnej wymianie myśli. W tegorocznej edycji uczestniczyć będzie około stu naukowców i przedstawicieli przemysłu z całego świata. W programie znajdą się wykład noblisty prof. Hiroshiego Amano, wystąpienia ekspertów, sesje tematyczne oraz interaktywne prezentacje posterowe. – To trzydniowy workshop – krótki, ale bardzo intensywny – tłumaczy prof. Detlef Hommel, honorowy przewodniczący komitetu organizacyjnego. – To pierwsza wizyta prof. Hiroshiego Amano we Wrocławiu. Znamy się od trzydziestu lat, mamy wspólne publikacje. Jego udział bez wątpienia przyciąga uwagę środowiska – dodaje profesor.
Po wprowadzenie białych LED’ów do energooszczędnego oświetlenia duże zainteresowanie budzą dziś emitery w zakresie ultrafioletu (UV) mające wiele zastosowań. Prawdziwym przełomem byłoby wykorzystanie materiałów bazujących na AlGaN do oczyszczania wody. To mogłoby zmienić życie milionów ludzi w krajach rozwijających się – zauważa dr hab. Edyta Piskorska-Hommel. Uwagę naukowców przyciąga również Ga2O3, który jest stosunkowo nowy w badaniach i może znaleźć bardzo szerokie zastosowanie, np. jako tranzystor wysokiej mocy, fotodetektor, czujnik gazu lub w ogniwach słonecznych.
Silnym zapleczem merytorycznym konferencji są badania prowadzone w Łukasiewicz – PORT, gdzie prof. Hommel kieruje Grupą Badawczą Epitaksji Związków Półprzewodnikowych. Zespół opracowuje nowe emitery głębokiego UV oparte na azotkach grupy-III (AlGaN) w unikatowych kombinacjach materiałowych, z udziałem arsenu, a w przyszłości także innych pierwiastków, np. boru. Celem wrocławskich naukowców jest wypracowanie rozwiązań, które znajdą zastosowanie w oczyszczaniu wody i dezynfekcji dla medycyny i ochrony zdrowia, a także w przemyśle zbrojeniowym.
Zdaniem prof. Hommela istotna jest współpraca międzynarodowa. Takich wyzwań nie można rozwiązywać w granicach jednego kraju. Potrzebujemy współpracy europejskiej i globalnej. W międzynarodowym gronie łatwiej można przesuwać granice technologii.
