Установление корреляции условий молекулярного наслаивания оксидов металлов на подложки нитрида галлия с физическими свойствами получаемых функциональных покрытий.

Функциональные нанопокрытия – покрытия позволяющие улучшить следующие такие характеристики, как твердость и износостойкость, стойкость к воздействию высоких температур и агрессивных сред, непроницаемость/герметичность, скольжение/коэффициент трения , гидрофобность и др. Применительно к микроэлектронике функциональные покрытия интересны прежде всего возможностью создания покрытий с заданными свойствами, например диэлектрическими или проводящими (в сочетании с прозрачностью и гибкостью), теплопроводящими или изолирующими и др. Среди перспективных технологий нанесения функциональных покрытий стоит отметить молекулярное наслаивание (МН). Эта технология предоставляет возможность управления свойствами материалов на атомарном уровне при нанесении слоев разного элементного состава, структуры и толщины для достижения требуемых характеристик. Прозрачные полупроводниковые оксиды (ППО) представляют собой класс материалов, обладающих уникальным сочетанием электрической проводимости и прозрачности в оптическом диапазоне, которые можно непосредственно наносить методом МН, получая тем самым функциональные покрытия на полупроводниковых кристаллах. Синтез и нанесение ППО с дырочной проводимостью является актуальной проблемой. К наиболее перспективным ППО с дырочной проводимостью относится оксид никеля (NiO), прозрачный широкозонный полупроводник (3,7 эВ). Свойства NiO представляют интерес для многих оптоэлектронных, силовых и высокочастотных полупроводниковых приборах на основе полупроводника GaN. Другим важнейшим направлением развития функциональных покрытий в микроэлетронике на основе GaN является осаждение подзатворного диэлектрика в HEMT (high electron mobility transistor) транзисторах для уменьшения токов утечки через затвор, к которым в том числе относится Ta2O5. Данный проект направлен на решение научной проблемы, связанной с выбором метода создания функциональных покрытий оксид никеля (оксид тантала) / нитрид галлия с заданными электрофизическими свойствами необходимыми конечному пользователю. Возникновение данной проблемы на современном этапе развития полупроводниковой (ПП) промышленности связано с повсеместной миниатюризацией, расширением области применения ПП приборов, и переход к гибкой микроэлектроники, а, следовательно, и предъявлением новых требований к полупроводниковым материалам и структурам на их основе. Для решения поставленной научной проблемы, в данном проекте предлагается использовать метод молекулярного наслаивания (МН). Стремительное расширение областей применения технологии МН в современной микроэлектронике определяет актуальность решения использовать именно метод МН для функциональных покрытий на подложки GaN. Конкретной задачей данного проекта является установление корреляции физических и электрофизических свойств функциональных покрытий и непосредственно структуры NiO(Ta2O5)/GaN с параметрами осаждения функционального покрытия методом МН, её толщиной и условиями последующей термообработкой. Используемые прекурсоры МН, степень легирования, температуры отжига и толщины слоёв будут критически влиять на электрофизические параметры получаемых структур и как следствие на характеристики конечного полупроводникового устройства. Научная новизна проекта состоит в том, что будет впервые установлена корреляция условий МН и режимов постобработки функциональных покрытий со структурой NiO(Ta2O5)/GaN и с электрофизическими параметрами нанесенных покрытий.