Разработка физико-химических основ плазмохимического получения тонких пленок оксида галлия для устройств микроэлектроники c высокой потребляемой мощностью и УФ-диодов Шоттки

В настоящее время разработка фундаментальных научных и технологических основ получения современных полупроводниковых материалов на основе оксида галлия является одной из наиболее востребованных и перспективных задач. В данном проекте планируется разработать принципиально новый метод плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD) для синтеза тонких пленок и роста эпитаксиальных слоев Ga2O3 из элементарного высокочистого Ga в сложных газовых плазмообразующих смесях типа (аргон-кислород-галоген) и (аргон-гелий-галоген), избегая, тем самым, сложных металлорганических реакций, обычно используемых в традиционных CVD-процессах, для достижения наилучшей чистоты и, в конечном итоге, наибольшей подвижности электронов в материале. Предлагаемый технологический подход будет экономически эффективным и масштабируемым, увеличивая тем самым как научную, так и технологическая значимость проекта.Фундаментальные свойства слоев Ga2O3, легированных различными допирующими элементами, также еще не до конца изучены и не совсем понятны с точки зрения фундаментальной науки. Поэтому, эта тема также представляет собой интересную как научную задачу, так и прикладную задачу. Мы намерены получить тонкие пленки и слои Ga2O3 высокого кристаллического совершенства, исследовать и контролировать электрические свойства полученных материалов, а также провести фундаментальные исследования механизмов компенсации и пределов подвижности электронов. Это будет сделано путем применения современных физических методов исследования и характеризации этих материалов. В заключительной фазе проекта мы намерены продемонстрировать некоторые прототипы устройств на основе Ga2O3, полученного новым методом – плазмохимическим осаждением из газовой фазы при пониженном давлении в ВЧ разрядах различных типов – емкостном, индукционном, смешанном, используя при этом сложные плазмообразующие газовые смеси.