Haar werk werd door Physics World uitgeroepen tot Doorbraak van het Jaar en ze ontving de Nanotechnology Young Researcher award . Fadaly promoveerde op 16 april Cum Laude aan de vakgroep Applied Physics.
Silicium is een uiterst inefficiënte ‘lichtemitter’, waardoor het niet kan worden gebruikt in laserapparatuur: de basis van snelle computers en hogesnelheidscommunicatie. Het oplossen van deze heilige graal zou een revolutie teweegbrengen in de computerwereld. Het maakt chips namelijk sneller dan ooit tevoren.
Efficiënte lichtemissie voor optische telecommunicatie vereist een infrarood golflengtegebied van 3,5-1,8 μm. Maar legeringen van silicium-germanium (SiGe) bestaan van nature uit een optisch inactieve kubische structuur. Efficiënte lichtemissie zou mogelijk zijn, voorspelt een theorie, wanneer het silicium in een zeshoekige structuur wordt geforceerd. Maar het is een enorme uitdaging om die hexagonale structuur te bereiken in deze klasse van materialen.
Tijdens haar promotieonderzoek ontwikkelde Fadaly hoogwaardige hexagonale op silicium-gebaseerde legeringen in grote volumes. Deze legeringen bleken in staat om licht efficiënt uit te zenden en hadden uitstekende opto-elektronische eigenschappen. Fadaly: "Ik heb de rangschikking van de atomen van de van natuurlijke kubische silicium-structuur veranderd in de veelbelovende hexagonale. Ik maakte daarvoor hexagonale nanodraad-sjablonen, een soort mal, om de gewenste kristalstructuur over te brengen op SiGe."
In samenwerking met haar collega’s onderzocht Fadaly de kwaliteit van het nieuwe materiaal met verschillende structurele en optische karakteriseringstechnieken, waarbij de topkwaliteit van het hexagonale silicium werd bevestigd. Fadaly identificeerde een onconventioneel type kristaldefect in het materiaal en wist het vormingsmechanisme ervan te doorgronden. Hierdoor kon ze deze ongewenste defecten voorkomen en kristallen van zeer hoge kwaliteit produceren.
Door de precieze samenstelling van de legering te variëren, kon ze de uitgezonden golflengte bovendien over een groot bereik inregelen en tegelijk de superieure optische eigenschappen behouden.
Haar promotor, Erik Bakkers: "Het emissie-rendement van het nieuwe materiaal is vergelijkbaar met dat van direct-bandgap groep-III-V halfgeleiders, de huidige state-of-the-art lasermaterialen."
Nu de efficiënte lichtemissie in silicium is aangetoond, is een laser de volgende mijlpaal.
Megaohmmeters op batterijen. Het aanbod werkplaatsuitrusting van TME omvat onder meer professionele apparaten van Fluke.…
De HCX oliepeilglazen van Elesa+Ganter bieden een geavanceerde oplossing voor industrieel onderhoud en productie. Deze…
Een kleinschalig en compact apparaat, Fuze, gebouwd door de Amerikaanse startup Zap Energy heeft plasma…
Al 15 jaar is het Festo Bionic Learning Network gefascineerd door vliegen. Het team heeft…
Kwantummechanische verschijnselen zoals radioactief verval, of algemener: ‘tunnelen’, vertonen intrigerende wiskundige patronen. Twee onderzoekers aan…
Een nieuwe ultragevoelige glasvezelsensor kan deeltjes met een diameter tot 50 nanometer detecteren. In de…