Персоналии

• Просмотров: 1523 | Комментариев : 0

• Просмотров: 309 | Комментариев : 0

Экпериментально исследован двухстадийный МОС-гидридный метод получения слоев GaN. Рассмотрены некоторые вопросы легирования слоев донорными и акцепторными примесями. Определены закономерности влияния технологических режимов на скорость роста, состав и функциональные характеристики квантово-размерных гетероструктур на основе GaN с множественными квантовыми ямами.

• Просмотров: 346 | Комментариев : 0

Основными активными элементами в диапазоне частот от единиц до сотен гигагерц остаются полевые транзисторы с барьером Шоттки на арсениде галлия, других соединениях АВ и различных гетероструктурах на их основе. Для оптоэлектроники большое значение приобрел фосфид галлия и его соединения. Получение этих гетероструктур осуществляется, как правило, газофазными методами, при реализации которых необходимо знание состава пара их летучих компонентов. В работе тензиметрическим статическим методом исследован состав пара мышьяка и фосфора. Создана математическая модель для обработки экспериментальных результатов. Данные по давлению ненасыщенного пара мышьяка получены с помощью кварцевого мембранного манометра в интервале температур 973-1173 К и давлении 1,3∙10-1,9∙10 Па. В результате расчета показано, что пар мышьяка и фосфора состоит в основном из двух- и четырехатомных молекул. С применением наиболее достоверных справочных данных по энтальпии и энтропии As, As, P и P определены соответствующе термодинамические значения для As: = (178,90 ± 3,77) кДж/моль; = (227,17 ± 5,44) Дж/(моль·К) и для P: = (229,01 ± 3,55) кДж/моль; = (156,16 ± 0,83) Дж/(моль·К).

• Просмотров: 609 | Комментариев : 0

Для получения многокомпонентных твердых растворов AB в основном применяются газофазные методы, такие как хлоридно-гидридный, эпитаксия из металлоорганических соединений, молекулярно-лучевая эпитаксия. Разработка оптимальных технологических режимов многокомпонентных слоев и структур, как правило, требует больших временных и материальных затрат. В работе предложен метод моделирования процессов роста многокомпонентных твердых растворов, основанный на базовых физико-химических закономерностях кристаллизации материалов и свойств соединений AB. Проанализированы и спрогнозированы процессы получения четырехкомпонентных твердых растворов InGa  AsP  , изопериодных с GaAs и трехкомпонентными твердыми растворами GaAsP и GaAsP. Экспериментально реализованы рассчитанные режимы и получены материалы, по качеству соответствующие современному уровню.

• Просмотров: 1207 | Комментариев : 0

Проведен теоретический анализ механизмов кристаллизации нитрида галлия в процессе газофазной эпитаксии. Подробно рассмотрен процесс роста слоев в условиях ограничений в пограничном слое. Определены условия управления процессом и форсирования массопереноса. Экспериментально изучено влияние скорости вращения подложки на механизм кристаллизации.

• Просмотров: 1319 | Комментариев : 0

Рассмотрены отличительные особенности дифрактометрии многослойных гетероструктур на основе нитрида галлия. С помощью установки Vector-GaN для проведения рентгеновской дифрактометрии показано влияние технологических условий получения слоев гетероструктуры GaAlN/InGaN/GaN/AlO на их структурное совершенство.

• Просмотров: 1362 | Комментариев : 0

Приведены результаты исследования структурного совершенства слоев гетероструктуры GaN/GaInN/AlOи влияния их дефектности на характеристики излучателя на их основе. Для определения дефектности слоев использован метод рентгеновской дифрактометрии. Разработаны новая методика и устройство на основе фотодиода ФД-24К для определения квантового выхода.

• Просмотров: 1350 | Комментариев : 0

Электрофизические свойства кремния ограничивают его применение для оптоэлектронных элементов и приборов СВЧ-техники. В этой области материалы с большей шириной запрещенной зоны, в частности GaN, AlN, InN и твердые растворы на их основе, значительно превосходят кремний. В результате появляется возможность изготовления устройств с высокой эффективностью, например светодиодов и фотоприемников, которые могут работать в широкой области спектра излучения. Кроме того, материалы на основе GaN успешно используются для создания мощных СВЧ-приборов, таких как транзисторы с высокой подвижностью электронов (HEMT), работающие при высоких температурах. Рассмотрены технологические особенности формирования активных слоев в гетероструктурах AlGaN/GaN/InGaN/GaN с использованием металлоорганических соединений. В качестве исходных веществ применялись особо чистый аммиак NH и металлоорганические соединения галлия, алюминия и индия в триметильной форме. Исследована температурная зависимость скорости роста эпитаксиальных слоев GaN. Показано, что данная зависимость незначительная в широком интервале температур. Подтверждено важное значение адсорбционных процессов на поверхности роста. Для моделирования процесса и определения условий формирования состава твердых растворов на основе GaN проведен термодинамический анализ закономерностей при реализации изучаемого процесса. Установлено, что при формировании твердых растворов Ga In  N в области высоких температур не удается получить содержание InN больше 0,4 мольных долей, при снижении температуры роста до 600 °С заметно улучшаются условия вхождения In в твердый раствор и концентрация InN увеличивается до 0,9 мольных долей. Выяснено, что при выращивании твердых растворов GaAlN в широком диапазоне температур можно получать твердые растворы с содержанием AlN от 0,1 до 0,9 мольных долей. Экспериментальные исследования подтвердили расчеты. Поэтому при выращивании слоев квантовых ям Ga In  N в активной области гетероструктур для промышленных чипов синих светодиодов с содержанием индия х = 0,1...0,15 необходимо снижать температуру роста. Однако при низких температурах возникают трудности с ростом эпитаксиальных слоев высокого кристаллического качества.

• Просмотров: 2006 | Комментариев : 0

Статический метод с использованием нуль-манометра позволяет с высокой точностью проводить измерения давления пара. Данные по температурной зависимости давления ненасыщенного пара вещества (отсутствует конденсированная фаза) в статическом эксперименте позволяют определять состав пара. В работе рассмотрена многокомпонентная система, состоящая из молекул, содержащих i -е количество атомов. Разработаны математические закономерности при исследовании молекулярного состава многокомпонентного пара. Получена в совокупности с исходными уравнениями система n линейных уравнений с n неизвестными. Система уравнений совместна и имеет единственное решение, так как определитель, составленный из коэффициентов при неизвестных парциальных давлениях компонентов, отличен от нуля. Экспериментально статическим методом исследован состав пара теллура. Показано, что пар теллура состоит в основном из находящихся в равновесии одно-, двух- и четырехатомных молекул (Te = 2Te и Te = 2Te). Обработка полученных экспериментальных данных позволила получить уравнения температурной зависимости констант и выявить изменение среднего числа атомов теллура в газовой фазе в широком интервале давлений и температур.

• Просмотров: 1965 | Комментариев : 0

Технология изготовления функциональной гетероструктуры на основе GaN дает возможность выращивать слои GaN и In  Ga N n -типа и слои GaN и Al  Ga N р -типа. Если с получением слоев n -типа особых технологических проблем в настоящее время не существует, то получение слоев p -GaN - сложная задача. В работе показано, что в процессе получения легированного акцепторами GaN (при большом избытке NH) с применением металлоорганических соединений существует термодинамическая возможность образования высокой концентрации нейтральных комплексов ( А -Н). Установлено, что уменьшение концентрации акцептора и, соответственно, водорода в слоях снижает концентрацию нейтральных комплексов и упрощает технологическую задачу получения низкоомных слоев р -типа даже при низких концентрациях акцептора. Однако это требует разработки новых технологических приемов уменьшения содержания водорода и нежелательных примесей, таких как Si, O и С, при эпитаксии GaN. Оптимальный расход CpMg, при котором в эпитаксиальном слое достигается максимально возможная концентрация магния (6-8)∙10 см, составляет около 20-30 л/мин. Для достижения максимальных значений квантового выхода отжиг гетероструктур необходимо проводить в узком диапазоне температур (1063-1073 К).

• Просмотров: 1850 | Комментариев : 0

С позиции классической термодинамики Гиббса проанализирован механизм кристаллизации GaN из газовой фазы. При исследовании образования нейтральных комплексов акцепторных примесей с водородом использованы основные положения теории Райса и Дебая – Хюккеля. На основании анализа межмолекулярного взаимодействия выявлены области нестабильности в системах GaN-InN и GaN-AlN. Для условий МОС-гидридной технологии определены зависимости изменения состава кристаллизующихся твердых растворов от состава парогазовой фазы.

• Просмотров: 280 | Комментариев : 0

Хлоридно-гидридная эпитаксия - основной газофазный метод получения слоев для функциональных гомо- и гетероструктур для микро- и оптоэлектроники. На сегодняшний день для получения наногетероструктур применяется МОС-гидридная и молекулярная эпитаксия, развивается метод молекулярного наслаивания. Появление новых материалов требует длительной разработки оптимальных технологических условий их получения и создания математических, физических и других принципов моделирования этих процессов. Хлоридно-гидридный метод продолжает совершенствоваться и для получения относительно толстых слоев функциональных гетероструктур. В работе изложены основы физико-хими-ческого моделирования на примере хлоридно-гидридной эпитаксии. Рассмотрена физико-химическая модель изменения технологических режимов газофазной эпитаксии различных соединений в соответственных условиях, при которых получаются соединения с одинаковой степенью разупорядочения. Выведены уравнения, позволяющие с использованием хорошо разработанной технологии какого-либо материала спрогнозировать условия эпитаксии других материалов однотипной группы. Полученные закономерности можно применять для оптимизации хлоридно-гидридного процесса эпитаксии фосфида галлия и твердых растворов на его основе. Рассчитанные условия эпитаксии нитрида галлия хорошо совпадают с условиями реальных технологических разработок других авторов.

• Просмотров: 1674 | Комментариев : 0

Важным параметром светодиодных гетероструктур является величина внешнего квантового выхода. Однако к структурам, используемым при изготовлении кристаллов для синих и белых светодиодов, предъявляется еще одно жесткое требование: длина волны в максимуме спектра излучения и разброс ее величины по всей площади структуры должны составлять (460 ± 5) нм. В первую очередь это объясняется тем, что в наиболее применяемой конструкции белых светодиодов используются кристаллы, покрытые слоем люминофора определенного состава, возбуждаемого синим излучением. Отклонение от указанных значений спектральных параметров гетероструктур приводит к резкому ухудшению световых и цветовых характеристик светодиодов. В настоящей работе решается задача оптимизации конструкции и технологии выращивания активной области излучающей структуры, состоящей из набора квантово-размерных ям Ga In  N и более широкозонных барьеров GaN с определенной длиной волны в максимуме спектра излучения. Проведен расчет изменения критической толщины псевдоморфного слоя для интервала коэффициента Пуассона от 0 до 0,2 для GaAlN и от 0 до 0,4 для GaInN. Длина волны излучения определяется как шириной запрещенной зоны объемного Ga In  N, зависящей от мольной доли In в квантовых ямах, так и толщиной квантовой ямы в квантово-размерных слоях. Из полученных в работе зависимостей определено, что для достижения требуемой длины волны в максимуме спектра излучения 460 нм необходимо, чтобы слои Ga In  N содержали примерно 10,3 % индия и имели толщину ям около 2,5 нм. Исследовано влияние профиля распределения In в квантовых ямах на внешний квантовый выход, однородность распределения значений длины волны излучения в максимуме спектра и однородность распределения мощности излучения по площади структуры. Наилучшие результаты получены при трапециевидном распределении In, так как достигаются наименьший разброс значений длины волны излучения в максимуме спектра и наилучшая однородность распределения мощности излучения по площади структуры. В результате исследования влияния количества квантовых ям на свойства гетероструктуры получено, что для достижения наибольшей величины внешнего квантового выхода излучения количество квантовых ям должно составлять от 4 до 5. Наилучшая однородность длины волны излучения в максимуме спектра по площади структуры достигается при числе квантовых ям от 5 до 7. Оптимальное количество квантовых ям в активной области гетероструктуры равно 5.

• Просмотров: 1863 | Комментариев : 0