Исследование электрически активных точечных и протяженных дефектов в новом широкозонном полупроводнике alpha- и beta-Ga2О3, гетероструктурах и мембранах на их основе

Проект направлен на разработку технологии выращивания и исследование электрически активных структурных дефектов в новом перспективном широкозонном полупроводнике -оксиде галлия. Свойства данных дефектов решающим образом определяют возможности гетероструктурных приборов, таких как диоды Шоттки, полевые транзисторы MOSFET, HEMT, MISHEMT, и других ключевых элементов современной силовой техники. В работе предлагается исследование слоев и гетероструктур двух основных структурных политипов: альфа- и бета-фазы оксида галлия. Если beta-Ga2O3 в некоторой степени детально исследован, то alfa-Ga2O3 попал в область пристального внимания исследователей совсем недавно в силу ряда своих преимуществ. Так ширина запрещенной зоны у этой фазы больше, структура более высокосимметричная, типа корунда, что делает возможным получение высококачественных слоев на стандартных сапфировых подложках. Обе фазы оксида галлия имеют свои достоинства, что делает этот материал сильным конкурентом современным доминатам полупроводникового материаловедения: кремнию, карбиду кремния, нитриду галлия, особенно в области высоковольтной и радиационно-стойкой электроники. В данной работе планируется выполнить большой объем технологических исследований по получению высококачественных слоев оксида галлия обоих политипов с рекордными параметрами. Исследовать распределение примеси по высоте слоя в толстых слоях. Получить и исследовать слои твердых растворов оксида галлия – оксида алюминия, а также гетероструктур на их основе. Сформировать и исследовать гетероконтакты p-GaN/n-Ga2O3 на предмет их электронных свойств. Провести ростовые эксперименты по росту оксида галлия на алмазе. Исследовать вопрос переноса гетероструктур с ростовых подложек на приборные. Детально изучить спектры глубоких уровней в кристаллах, эпитаксиальных плёнках и гетеропереходах на основе оксидов галлия, в особенности, для мало изученной альфа-фазы и гетеропереходов с нитридами третьей группы и алмазом. Изготовить макетные образцы диодов и транзисторов на основе выращенных структур.