Эпитаксиальные наногетероструктуры А3В5 и приборы нанофотоники и наноэлектроники на их основе.

Описание задач, предлагаемых к решению:2019 год – Исследования и разработка технологии получения широкозонных гетероструктур на основе сверхтонких слоев, квантовых точек и напряженных сверхрешеток методом МОС-гидридной эпитаксии.Исследования базовых условий эпитаксиального роста методом газофазной эпитаксии буферных слоев и III-N гетероструктур на различных подложках с использованием различных легирующих примесей для создания новых типов гетероструктур. Создание и исследование дизайна контролируемо напряженных широкозонных гетероструктур с двумерным электронным газом и светоизлучающих гетероструктур на основе А3В5. Исследования условий синтеза гетероструктур на основе нитрида галлия с высокоомным буферным слоем.Исследования синтеза методом газофазной эпитаксии новых типов композитных материалов - III-N гетероструктура - диэлектрик (Si3N4), созданных в едином технологическом процессе, перспективных для создания новых типов приборов. Синтез новых типов диэлектрических слоев Si3N4:(Al, Ga). Исследование структурных, оптических и электрофизических свойств А3В5 структур.Исследование многослойных напряжённых гетероструктур в системе А3В5, применяемых для приборов миллиметрового, субмиллиметрового и терагерцового диапазона.Экспериментальные исследования и моделирование температурных зависимостей вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик гетробарьерных варакторов. Изучение влияния технологических параметров прямой ионной субмикронной литографии сфокусированным ионным пучком Ga+ на кристаллическое совершенство широкозонных гетероструктур.Изучение влияния энергии ионного пучка и экспозиционной дозы на свойства широкозонных гетероструктур AlGaN/GaN. Теоретический анализ и экспериментальные исследования зависимостей спектрально-цветовых и мощностных характеристик от уровня возбуждения и температуры для светодиодов и светодиодных матриц различных конструкцийВыявление факторов, ограничивающих предельные уровни излучения в импульсных режимах работы и обоснование путей их преодоления. Экспериментальные исследованием мощностных, спектральных и временных характеристик излучения в широком диапазоне длительностей и амплитуд импульсов возбуждения Создание прогностической модели деградации цветовых и мощностныххарактеристик светодиодов на основе вольт-амперных и шумовых характеристик, измеряемых в специальных тестовых режимах2020 год – Исследования и разработка технологии получения широкозонных гетероструктур на основе сверхтонких слоев, квантовых точек и напряженных сверхрешеток методом МОС-гидридной эпитаксии.Исследования базовых условий эпитаксиального роста методом газофазной эпитаксии буферных слоев и III-N гетероструктур на различных подложках с использованием различных легирующих примесей для создания новых типов гетероструктур. Оптимизация технологии и дизайна контролируемо напряженных гетероструктур с двумерным электронным газом и светоизлучающих гетероструктур на основе А3В5. Разработка технологии изготовления оптоэлектронных приборов (фотоприемников, светодиодов, лазеров) на основе напряженных сверхрешеток.Оптимизация условий синтеза гетероструктур на основе нитрида галлия с высокоомным буферным слоем. Исследования синтеза методом газофазной эпитаксии новых типов композитных материалов III-N гетероструктура - диэлектрик (Si3N4) и МДП структур на основе III-N соединений, а также создание на их основе новых типов приборных гетероструктур. Исследование структурных, оптических и электрофизических свойств А3В5 структур.Изучение влияния технологических параметров прямой ионной субмикронной литографии сфокусированным ионным пучком Ga+ на кристаллическое совершенство широкозонных гетероструктур. Изучение влияния состава, толщины, кристалличности масочных слоев на предельные параметры литографического рисунка (соотношение глубина/ширина, наклон боковых граней, минимальная ширина), предназначенного для селективного эпитаксиального роста полупроводниковых соединений.Разработка конструкции и постростовой технологии излучающих кристаллов с кпд более 50% при плотностях тока накачки более 100 А/см2Моделирование и разработка конструкций излучателей, включая дизайн гетероструктуры, конструкция кристалла, геометрию контактов), конструкции линеек излучателей и матриц, систем теплоотвода Выбор активных элементов для светодиодных систем накачки, резонаторов, разработка конструкции макетов систем накачки.Исследование коэффициентов передачи световой энергии в активный элемент, оптимизация отражательных и фокусирующих элементов.2021 год – Исследования и разработка технологии получения широкозонных гетероструктур на основе сверхтонких слоев, квантовых точек и напряженных сверхрешеток методом МОС-гидридной эпитаксии.Исследования базовых условий эпитаксиального роста методом газофазной эпитаксии буферных слоев и III-N гетероструктур на различных подложках с использованием различных легирующих примесей для создания новых типов гетероструктур. Корректировка технологии и дизайна контролируемо напряженных гетероструктур с двумерным электронным газом и светоизлучающих гетероструктур на основе А3В5 для достижения предельных параметров приборов на их основе. Корректировка условий синтеза гетероструктур на основе нитрида галлия с высокоомным буферным слоем. Создание и исследование свойств экспериментальных образцов. Оптимизация условий синтеза методом газофазной эпитаксии новых типов композитных материалов III-N гетероструктура - диэлектрик (Si3N4) и МДП структур на основе III-N соединений и исследование новых типов приборных гетероструктур на их основе. Исследование структурных, оптических и электрофизических свойств А3В5 структур.Изучение влияния технологических параметров прямой ионной субмикронной литографии сфокусированным ионным пучком Ga+ на кристаллическое совершенство А3В5 гетероструктур, определение критических границ допустимых режимов. Исследование режимов отжига дефектов и восстановления качества кристаллической структуры.Изучение влияния параметров литографического рисунка (ширина, глубина, наклон боковых граней) на селективный эпитаксиальный рост полупроводниковых соединений III-N, получение макетных образцов и исследование их характеристик.Разработка макетов систем светодиодной накачки (квантрон, резонатор, система охлаждения) и экспериментальных методов измерения коэффициентов использования излучения накачки, коэффициентов усиления активных сред, полного кпд). Исследование режимов усиления и генерации в активных твердотельных элементах в зависимости от частоты, скважности, длительности импульсов.