Nieuwe fotonica-materialen worden cruciaal voor energieconversie, communicatie, en voelen, grotendeels omdat er een wereldwijde wens is om de energie-efficiëntie te verbeteren, en het elektriciteitsverbruik te verminderen. Zoals Dr. Can Bayram, assistent-professor bij de afdeling Electrical and Computer Engineering aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, notities, "Wie wil er nu niet minder stroom verbruiken voor dezelfde kwaliteit verlichting?"

Toen de Nobelprijs voor de Natuurkunde 2014 werd toegekend aan een drietal onderzoekers voor het uitvinden van een nieuwe (In)GaN-gebaseerde energie-efficiënte, meer milieuvriendelijke lichtbron, dit idee werd op de voorgrond gebracht en kreeg meer algemene erkenning.

In verwant werk, het Innovative Compound semiconductoR Laboratory (ICOR)-team onder leiding van prof. Bayram heeft een goed ontvangen paper gepubliceerd met de titel "High internal quantum efficiency ultraviolet emission from phase-transition cubic GaN integrated on nanopatterned Si(100)". Richard Liu, een doctoraat kandidaat geadviseerd door Prof. Bayram, en waarvan de belangrijkste onderzoeksgebieden opto-elektronica en nanofotonica zijn, is de hoofdauteur van dit artikel.

De paper van het team en de belofte voor een nieuwe emitter zijn onlangs te zien geweest in Samengestelde halfgeleider en Halfgeleider vandaag .

GaN-materialen (ook bekend als III-nitrides) zijn een van de meest exotische fotonische materialen, en in het werk van het U of I-team, ze onderzoeken een nieuwe fase van galliumnitridematerialen:kubisch. Met behulp van aspect ratio nanopatterning technologie, ze rapporteren een hexagonaal naar kubisch faseovergangsproces in GaN, mogelijk gemaakt door beeldverhoudingpatronen van siliciumsubstraat. De emissie-efficiëntie van geoptimaliseerd kubieke GaN, dankzij het polarisatievrije karakter van kubieke GaN, wordt gemeten op ongeveer 29%, in schril contrast met de algemene percentages van 12%, 8%, en 2%, respectievelijk, van conventioneel hexagonaal GaN op saffier, zeshoekig vrijstaand GaN, en hexagonaal GaN op Si.

Bayram merkt op dat "nieuwe fotonische materialen van cruciaal belang zijn in apparaten voor energieconversie van de volgende generatie. GaN-op-Si, mogelijk gemaakt door faseovergangstechnologie, zorgt voor een efficiënte, schaalbaar, en milieu-oplossing voor geïntegreerde zichtbare fotonica."