Название:Разработка и исследование наноструктурированных материалов и подложек для нитридных полупроводниковых приборов современной электроники и оптоэлектроники
Грантодатель:РФФИ
Область знаний:08 - ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК
Научная дисциплина:08-205 Разработка новых конструкционных материалов и покрытий
Ключевые слова:наноструктуры нитридов III-й группы, карбид кремния, гетероэпитаксиальные структуры, механические напряжения, дефекты, дислокации, хлоридно-гидридная эпитаксия
Время действия проекта:2012-2014
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Романов,АЕ
Подразделения:
Код проекта:12-08-00397
Финансирование 2012 г.:525000
Исполнители: Виноградова,КА: сектор теории твердого тела (Романова,АЕ)
Головатенко,АА: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Ивукин,ИН: None
Колесникова,АЛ: None
Мынбаев,КД: лаб. фотоэлектрических явлений в полупроводниках (Мынбаева,КД)
Мынбаева,МГ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Николаев,ВИ: лаб. физики профилированных кристаллов (Николаева,ВИ)
Орлова,ТС: лаб. физики профилированных кристаллов (Николаева,ВИ)
Спивакова,ДС : None
Проект нацелен на проведение экспериментальных и теоретических исследований физико-механических свойств наноструктурированных материалов, используемых в нитридных полупроводниковых технологиях, а также разработку новых инженерных решений для чиповых подложек, изготовляемых из таких материалов. Будут получены и проанализированы многослойные наноструктуры (МНС) на основе эпитаксиальных слоев нитридов элементов III группы периодической системы Менделеева и базисных (подложечных) материалов (например, сапфира и карбида кремния), рассогласованных с ними по параметру решетки и коэффициенту термического расширения. Несмотря на то, что нитридные полупроводниковые приборы, включая светодиодные (СИД) устройства, вышли на уровень производства, все еще нерешенной проблемой их технологии является отсутствие методов создания III-нитридных материалов и подложек с наперед заданными деформационными и прочностными характеристиками. В экспериментальной части предлагается детальное исследование способов получения МНС на основе соединений III-нитридов (GaN, AlN и InN), причин возникновения механических напряжений в МНС, механизмов релаксации и путей снижения этих напряжений. Поставленные задачи будут решены путем создания нового типа подложек для роста нитридных соединений, а именно, подложки карбида кремния с наноструктурированным объемом и подложки с пористыми слоями GaN. Теоретическая часть проекта предполагает проведение детального анализа возникающих упругих деформаций и механизмов перераспределения механических напряжений между наноструктурированной подложкой и нитридными слоями. Ожидается, что в результате выполнения проекта будут разработаны методы анализа напряженно - деформированного состояния в МНС на основе III-нитридов и определены условия снижения уровня механических напряжений в зависимости от геометрических параметров наноструктур в подложке и толщин наращиваемых слоев. Это позволит выработать рекомендации для разработки и совершенствования различных электронных и оптоэлектронных приборов на основе нитридных полупроводников.