Аммиачная молекулярно-лучевая эпитаксия GaN гетероструктур на подложках кремния для силовых и СВЧ транзисторов

Развитие направления базовых твердотельных элементов на основе полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT) для нового поколения СВЧ и силовых приборов предприятиями реального сектора экономики в России осложняется отсутствием годных гетероструктур (ГЭС) нитрида галлия и алюминия с двумерным электронным газом (2ДЭГ), обладающих высокой проводимостью канала, тонким барьером, высокими пробивными напряжениями и малыми токами утечки, что говорит о высоком уровне сложности существующих в данной области задач. К ним можно отнести несколько фундаментальных проблем, которые сдерживают дальнейшее продвижение нитрид галлиевой электроники, в частности, большая плотность структурных дефектов, возникающих при росте на инородных подложках (Al2O3, SiC, Si) и эффект коллапса тока, вызванный наличием на поверхности GaN-гетероструктур ловушек, связываемых с поверхностными состояниями и выступающих в роли виртуального затвора. Проект направлен на создание научно-технического задела в области синтеза гетероэпитаксиальных структур с 2ДЭГ на основе соединений нитрида галлия-нитрида алюминия на кремнии для электронной компонентной базы силовой и СВЧ-электроники, а также на исследование структурных, электрофизических и оптических свойств ГЭС и характеристик формируемых на их основе транзисторов. Это позволит: создать устойчивую технологию роста методом аммиачной молекулярно-лучевой эпитаксии ГЭС нитридов III группы на подложках кремния с электрофизическими параметрами, не уступающими мировому уровню; установить физические основы процесса in situ пассивации поверхности ГЭС для подавления коллапса тока в нормально-открытых и нормально-закрытых CВЧ и силовых транзисторах; внедрить GaN ГЭС в производство передовой инновационной продукции отечественными предприятиями реального сектора экономики, специализирующимися на создании твердотельной ЭКБ и устройств СВЧ и силовой электроники на её основе