Semiconductor crystal phase engineering: new platforms for future photonics

Informations projet

SATORI

N° de convention de subvention: 101030927

DOI 10.3030/101030927

Projet clôturé le 31 Mars 2024

Date de signature de la CE 1 Avril 2021

Date de début 4 Octobre 2021

Date de fin 3 Octobre 2024

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions

Coût total € 257 561,28

Contribution de l’UE € 257 561,28

Coordonné par

UNIVERSITY COLLEGE CORK - NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, CORK
Irlande

Description du projet

Des modèles multi-échelles ouvrent la voie à de nouvelles structures cristallines semi-conductrices

Structure et fonction sont intimement liées, qu’il s’agisse de la forme de la chaise sur laquelle vous êtes assis ou de la disposition des atomes dans un cristal semi-conducteur. L’ingénierie des semi-conducteurs possédant différentes phases cristallines, par exemple cubiques et hexagonales, offre une nouvelle façon d’améliorer les propriétés des matériaux semi-conducteurs conventionnels. Il convient toutefois que les ingénieurs améliorent leur compréhension de ces mécanismes ainsi que leurs outils de conception afin de pouvoir créer les propriétés requises pour les nouvelles applications. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SATORI développera des modèles multi-échelles intégrant propriétés électroniques et recombinaison des porteurs en vue d’optimiser l’ingénierie des phases cristallines pour les applications photoniques.

Objectif

Excepting III-N compounds, the III-V and group-IV semiconductors that underpin contemporary optoelectronics crystallise in a cubic structure. Recent advancements in semiconductor growth enable switching between cubic and hexagonal phases in these materials, allowing fabrication of hexagonal semiconductors and crystal phase heterostructures (CPHs). Growth in metastable phases radically alters material properties, with so-called crystal phase engineering (CPE) constituting a new paradigm to tailor semiconductors for practical applications. However, detailed understanding of the implications of CPE for technologically-relevant material properties is currently lacking.

The SATORI project will employ a multi-scale approach, encompassing atomistic first principles calculations and continuum model/software development, to establish a new state of the art in theory and simulation for CPE. This platform will be applied to quantify key hexagonal phase and CPH properties, and hence to identify optimised materials and nanostructures for photonics applications. This significantly enhanced understanding of the properties and potential of CPE will provide critical insights to a burgeoning experimental community.

The outgoing phase will proceed at the University of California Santa Barbara, USA (UCSB) under the supervision of Prof. Chris Van de Walle, and will focus on first principles analysis of electronic properties and carrier recombination. The return phase will proceed at Tyndall National Institute, University College Cork, Ireland (TNI-UCC) under the supervision of Prof. Eoin O’Reilly, and will focus on multi-scale simulation and optimisation of the properties of CPHs for visible and infrared photonics applications. By combining the expertise of UCSB in first principles analysis with that of TNI-UCC in multi-scale device simulation, SATORI will deliver new insights and simulation tools to drive development of photonic devices based on this emerging class of semiconductors.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

• ingénierie et technologie › ingénierie des materiaux › cristaux
• sciences naturelles › mathématiques › mathématiques appliquées › physique mathématique
• sciences naturelles › sciences physiques › électromagnétisme et électronique › dispositif à semiconducteur
• sciences naturelles › mathématiques › mathématiques appliquées › modèle mathématique

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Mots‑clés

• Crystal phase engineering
• crystal phase heterostructures
• first principles calculations
• electronic structure
• carrier recombination
• optical properties

Programme(s)

• H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions Main Programme
• H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility

Thème(s)

• MSCA-IF-2020 - Individual Fellowships

Appel à propositions

H2020-MSCA-IF-2020

Régime de financement

MSCA-IF -

Coordinateur

UNIVERSITY COLLEGE CORK - NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, CORK

• Contribution nette de l'UE: € 257 561,28
• Adresse: WESTERN ROAD ; T12 YN60 Cork ; Irlande
• Région: Ireland › Southern › South-West
• Type d’activité: Établissements d’enseignement supérieur ou secondaire
• Coût total: € 257 561,28

Partenaires (1)

Partenaire

Les organisations partenaires contribuent à la mise en œuvre de l’action, mais ne signent pas la convention de subvention.

THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA

États-Unis

• Contribution nette de l'UE: € 0,00
• Adresse: FRANKLIN STREET 1111 12 FLOOR ; 94607 Berkeley
• Type d’activité: Établissements d’enseignement supérieur ou secondaire
• Coût total: Aucune donnée