Om prosjektet
I dette prosjektet skal vi utvikle en ny metode for å observere båndstrukturen direkte ved hjelp av elektronmikroskopi og -spektroskopi. Dette vil gi oss muligheten til å «se» båndstrukturen til et materiale helt ned til nanometer-skala, noe som vil gi et nytt verktøy til alle som jobber med å forbedre egenskapene til halvledende materialer.
I solceller, lysdioder, og all moderne elektronikk bruker man en type materialer som kalles «halvledere». Sammenlignet med metaller så er halvlederne veldig dårlige til å lede strøm, men fordelen er at vi kan styre strømmen veldig godt. Man kan for eksempel bestemme at det bare skal gå strøm i en retning, og vi kan skreddersy de halvledende materialene for å høste energi fra sollys som i solceller, eller til å gi lys som i LED-pærer. Det vanligste halvledende materialet er silisium, som brukes i nesten alt av hverdagselektronikk og solceller, men også gallium-nitrid og gallium-arsenid er mye brukt.
Forklaringen på hvorfor halvledere oppfører seg som de gjør finner vi i kvantemekanikken. Den forteller oss at når atomer settes sammen i et regulært mønster, som i en krystall, så smelter de ytterste elektronskallene sammen i det vi kaller energibånd. Strukturen på disse energibåndene bestemmer hvilke energier et elektron kan ha, og hvordan det får lov til å bevege seg i forskjellige retninger. Hvis man ønsker å styre egenskapene til et materiale er det derfor helt avgjørende å forstå hvordan båndstrukturen til materialet ser ut. Dessverre finnes det veldig få måter å måle båndstrukturen på, og man er ofte avhengig av indirekte metoder og teoretiske beregninger.
Finansiering
Prosjektet er finanisert av Norges Forskningsråd, NFR - Forskerprosjekt Banebrytende forskning (NFR.NO). Tildelt beløp er 11,2 millioner kroner.
Samarbeid
Norges miljø-og biovitenskapelige universitet, Humbolt University Berlin