MTA Research Institute for Technical Physics and Materials Science
Participants
Barna, Árpád Dobos, László Lábár, János Radnóczi, György Radnóczi, György Zoltán Tóth, Lajos
Starting date
2009-01-01
Closing date
2012-12-31
Funding (in million HUF)
5.609
FTE (full time equivalent)
9.68
state
closed project
Summary in Hungarian
Széles tiltottsávú félvezető rétegek és eszközök c. OTKA pályázat összefoglalása
A pályázott projekt témája széles tiltott sávú félvezetők, SiC, GaN, gyémánt, ZnO és ezek heteroátmenetei. A rendkívül stabil szerkezet, a magas olvadáspont és a széles tiltott sáv a fenti anyagokat alkalmassá teszi a magas hőmérsékletű, extrém körülmények között használható, nagyteljesítményű félvezető eszközök készítésére. Munkánk nagyrészt rétegleválasztás és transzmisszós elektronmikroszkópia. Célunk: - a rétegnövekedés folyamatainak megértése, - a rétegek hibaszerkezetének feltárása és - a speciális hibák összekapcsolása a kialakult morfológiával.
A rétegek növekedési mechanizmusának megértése, a hibaszerkezet analízise a kristálytani szempontból jobb rétegek és ezen keresztül eszközök előállítását ígéri. Nitrid rétegeket fogunk előállítani(AlN, AlInN) magas hőmérsékletű hordozóra reaktív magnetronos porlasztással. Tervezzük olyan nitrid rétegek porlasztását, amelyeket vékony indium rétegre választunk le, mert ennek alacsony olvadáspontja megoldhatná az önhordó nitrid rétegek leválasztásának problémáját. Transzmissziós elektronmikroszkópiával tanulmányozunk gyémántra növesztett GaN rétegeket és feltárjuk az epitaxiás illeszkedés részleteit. Nanoméretű, epitaxiás SiC kristályokat hozunk létre SiO2/Si határfelületén SiO2-dal fedett Si szeleteket CO gázban magas hőmérsékleten hőkezelve. Nukleációs helyeket keltünk ionimplantációval, hogy kontrolláljuk a szemcsék keletkezését és 10 nm alatti szemcsenagyságot érjünk el.
Summary
Wide bandgap semiconductor layers and devices Summary of the OTKA proposal
The subject of the present proposal is the growth and study of wide bandgap semiconductors, SiC, GaN, diamond, ZnO and their heterostructures. The outstanding stable structure, the high melting point and the wide bandgap make the above materials useful in high power, high temperature devices. Our planned work is mainly the layer deposition and characterisation by transmission electron microscopy. Goal: - to understand the processes during layer growth, - study of the defect structure and - determination of the relationship between special defects and the morphology of the layers
Understanding the growth procedure of the layers and analysis of the defect structure promise the possibility to grow layers with lower defect density. We will sputter nitride layers (AlN, AlInN) onto high temperature substrate by reactiv magnetron sputtering. We will study GaN layers grown onto diamond and explore the details of the epitaxial matching. We will create epitaxial SiC nanocrystals at the SiO2/Si interface by annealing SiO2 coated Si wafers in CO gas at high temperature. Nucleation sites will be created by ion implantation in order to control the nucleation of the grains and to achive grain sizes below 10 nm.
