Partneriaeth ymchwil yn arwain at Glwstwr Lled-ddargludyddion Cyfansawdd cyntaf y byd
Mae'r cynnwys hwn ar gael yn Saesneg yn unig.
Mae gan ein hymchwil a’n partneriaeth â chyfleuster lled-ddargludyddion cyfansawdd y Clwstwr Lled-ddargludyddion Cyfansawdd cyflawn cyntaf a buddsoddiad o dros £167 miliwn.
Mae lled-ddargludyddion cyfansawdd yn sail ar gyfer y genhedlaeth nesaf o ddyfeisiadau opto-electronig, ond nid oes gan y DU ddiwydiant lled-ddargludyddion cyfansawdd o'r dechrau i'r diwedd. Ers rhai blynyddoedd mae ymchwilwyr yn yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth wedi bod yn datblygu dulliau ar gyfer dylunio, cynhyrchu a nodweddu lled-ddargludyddion cyfansawdd yn well. Mae hyn wedi arwain at brosesau gweithgynhyrchu a rheoli ansawdd mwy effeithlon. O ganlyniad, datblygodd partneriaeth ymchwil rhwng y gwneuthurwr lled-ddargludyddion cyfansawdd, IQE, ac ymchwilwyr yng Nghaerdydd. Arweiniodd y bartneriaeth strategol hon a phenderfyniad IQE i ehangu ei sylfaen weithgynhyrchu, a chynnal ei bencadlys yng Nghymru, at sefydlu Clwstwr Lled-ddargludyddion Cyfansawdd cyntaf y byd, sydd wedi arwain at fuddsoddiad o dros £167 miliwn.
Ein gwaith ymchwil
Mae'r nifer fawr o swyddogaethau sydd ar gael drwy'r nifer fawr o ffyrdd y gellir cyfuno lled-ddargludyddion cyfansawdd yn sail i lawer o'n technoleg electronig fodern. Gall mân wahaniaethau wrth weithgynhyrchu'r haenau epitacsiol a strwythur tri dimensiwn lled-ddargludyddion cyfansawdd gael effaith fawr ar y cymhwysiad terfynol. Mae gan y grŵp Mater Cywasgedig a Ffotoneg yn yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth hanes cyson o wneud ymchwil ac o arloesi mewn perthynas â sut mae haenau lled-ddargludyddion cyfansawdd yn cael eu cyfuno a’u heffaith ar berfformiad dyfeisiau, yn enwedig ar gyfer laserau, mwyaduron, a ffotoneg gymhwysol. Mae’r ymchwil sylfaenol hon wedi sefydlu ein grŵp ymchwil fel y sylfaen ymchwil a datblygu ar gyfer Clwstwr Lled-ddargludyddion Cyfansawdd De Cymru, gan gynhyrchu dulliau mwy effeithlon a chywir i gynorthwyo datblygiad dyluniadau newydd ar gyfer lled-ddargludyddion cyfansawdd. Drwy ganolbwyntio ar dechnegau nodweddu newydd, mae ein hymchwil wedi arwain at welliannau mewn:
- dyluniad yr haenau epitacsiol;
- cynhyrchu'r rhain o fewn strwythurau dyfais;
- a nodweddu deunyddiau a dyfeisiau sy'n deillio ohonynt.
Mae’r manteision y mae’r ymchwil hon yn eu cynnig o ran rheoli ansawdd gweithgynhyrchu a chynhyrchu dyluniadau ar gyfer cynhyrchion yn y dyfodol wedi ein gosod ar flaen y gad o ran ymchwil a datblygu lled-ddargludyddion cyfansawdd yn ne Cymru.
Ym mis Mawrth 2015 cafodd y Brifysgol ddyfarniad o £17.3m gan Gronfa Buddsoddi Partneriaeth Ymchwil y DU (UKRPIF) i sefydlu cyfleuster ymchwil drosi'r Sefydliad Lled-ddargludyddion Cyfansawdd. Cefnogwyd y Sefydliad gan arian cyfatebol gan IQE, gyda buddsoddiad ychwanegol o £12m gan Lywodraeth Cymru a £13m gan Gronfa Datblygu Rhanbarthol Ewrop. Cafodd y Sefydliad gefnogaeth bellach ar ffurf grant o £2m i brynu offer. Mae cyfleuster y Sefydliad yn gyfleuster ymchwil gymhwysol a throsiadol sy'n cynnwys offer 4” (graddfa ymchwil) ac 8” (graddfa ddiwydiannol).
Ein gwaith ymchwil
Mae'r nifer fawr o swyddogaethau sydd ar gael drwy'r nifer fawr o ffyrdd y gellir cyfuno lled-ddargludyddion cyfansawdd yn sail i lawer o'n technoleg electronig fodern. Gall mân wahaniaethau wrth weithgynhyrchu'r haenau epitacsiol a strwythur tri dimensiwn lled-ddargludyddion cyfansawdd gael effaith fawr ar y cymhwysiad terfynol. Mae gan y grŵp Mater Cywasgedig a Ffotoneg yn yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth hanes cyson o wneud ymchwil ac o arloesi mewn perthynas â sut mae haenau lled-ddargludyddion cyfansawdd yn cael eu cyfuno a’u heffaith ar berfformiad dyfeisiau, yn enwedig ar gyfer laserau, mwyaduron, a ffotoneg gymhwysol. Mae’r ymchwil sylfaenol hon wedi sefydlu ein grŵp ymchwil fel y sylfaen ymchwil a datblygu ar gyfer Clwstwr Lled-ddargludyddion Cyfansawdd De Cymru, gan gynhyrchu dulliau mwy effeithlon a chywir i gynorthwyo datblygiad dyluniadau newydd ar gyfer lled-ddargludyddion cyfansawdd. Drwy ganolbwyntio ar dechnegau nodweddu newydd, mae ein hymchwil wedi arwain at welliannau mewn:
- dyluniad yr haenau epitacsiol;
- cynhyrchu'r rhain o fewn strwythurau dyfais;
- a nodweddu deunyddiau a dyfeisiau sy'n deillio ohonynt.
Mae’r manteision y mae’r ymchwil hon yn eu cynnig o ran rheoli ansawdd gweithgynhyrchu a chynhyrchu dyluniadau ar gyfer cynhyrchion yn y dyfodol wedi ein gosod ar flaen y gad o ran ymchwil a datblygu lled-ddargludyddion cyfansawdd yn ne Cymru.
Ym mis Mawrth 2015 cafodd y Brifysgol ddyfarniad o £17.3m gan Gronfa Buddsoddi Partneriaeth Ymchwil y DU (UKRPIF) i sefydlu cyfleuster ymchwil drosi'r Sefydliad Lled-ddargludyddion Cyfansawdd. Cefnogwyd y Sefydliad gan arian cyfatebol gan IQE, gyda buddsoddiad ychwanegol o £12m gan Lywodraeth Cymru a £13m gan Gronfa Datblygu Rhanbarthol Ewrop. Cafodd y Sefydliad gefnogaeth bellach ar ffurf grant o £2m i brynu offer. Mae cyfleuster y Sefydliad yn gyfleuster ymchwil gymhwysol a throsiadol sy'n cynnwys offer 4” (graddfa ymchwil) ac 8” (graddfa ddiwydiannol).
Cwrdd â'r tîm
Cyhoeddiadau
Matthews, D. R., et al., Experimental investigation of the effect of wetting-layer states on the gain-current characteristic of quantum-dot lasers, Applied Physics Letters 81(26), 4904, 2002. https://doi.org/10.1063/1.1532549
Sandall, I. C. et al., Temperature dependence of threshold current in p-doped quantum dot lasers, Applied Physics Letters 89(15), 15111801, 2006. https://doi.org/10.1063/1.2361167
Pope, I., et al., Carrier leakage in InGaN quantum well light-emitting diodes emitting at 480 nm, Applied Physics Letters 82(17), 2755, 2003. https://doi.org/10.1063/1.1570515
Edwards, G. T., et al., Fabrication of high-aspect-ratio, sub-micron gratings in AlGaInP/GaAs laser structures using a BCl3/Cl-2/Ar inductively coupled plasma. Semiconductor Science and Technology, 22(9), 1010, 2007. https://doi.org/10.1088/0268-1242/22/9/006
Blood, P., et al., Characterization of semiconductor laser gain media by the segmented contact method, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 9(5) 1275, 2003. 10.1109/JSTQE.2003.819472
Langbein, W., et al. Heterodyne spectral interferometry for multidimensional nonlinear spectroscopy of individual quantum systems, Optics Letters, 31(8), 1151, 2006. https://doi.org/10.1364/OL.31.001151
