Гетероструктуры на основе материалов А3В5 для СВЧ-электроники и СВЧ-фотоэлектроники

Объектом исследования является технология молекулярно-лучевой эпитаксии. Цель проекта — разработка технологии получения и исследования свойств новых гетероструктур (ГЭС) для СВЧ-электроники, фотоэлектроники и СВЧ-фотоэлектроники. Целью проекта в 2020 году являлась разработка технологии молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) InAlAs/InGaAs/InP ГЭС для приборов радиофотоники, AlN/GaN ГЭС для СВЧ и силовых транзисторов и InAlSb/InSb ГЭС для ИК фотоприемников. В процессе работы проводились экспериментальные исследования механизмов роста, а также структурных, транспортных и оптических свойств ГЭС, рассчитывалась энергетическая структура, концентрация точечных дефектов, транспортные и оптические свойства ГЭС. Результаты исследований могут быть применены для развития и изготовления гетероструктур, используемых при разработке и выпуске приборов СВЧ электроники, СВЧ фотоэлектроники и ИК техники. Важнейшим результатом проекта является разработка конструкции и технологии выращивания методом МЛЭ InAlAs/InGaAs/InP ГЭС и технологии изготовления на их основе мощных СВЧ-меза-фотодиодов диаметром от 10 до 40 мкм с барьером Шоттки и обратной засветкой через подложку. Достигнуты следующие предельные параметры СВЧ фотодиодов: частота до 40 ГГц, мощность до 58 мВт, коэффициент амплитудно-фазового преобразования до 1,5 рад/Вт. Это делает описываемую конструкцию фотодиодов перспективной для применения их в аналоговых волоконно-оптических линиях передачи СВЧ-сигналов с широким линейным динамическим диапазоном, а также для генерации и обработки СВЧ-сигналов оптическими методами в системах радиолокации, радиосвязи и измерительной СВЧ-техники.