| Название: | Получение и исследование сверхрешеток в системе кубический-гексагональный карбид кремния (SiC) |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 - Физика и астрономия |
| Научная дисциплина: | 02-202 – Полупроводники, 02-204 Поверхность и тонкие пленки 02-205 Нано- и микроструктуры |
| Ключевые слова: | карбид кремния, политипизм, гетеропереходы, спинодальный распад |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Сорокин,ЛМ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 14-02-00552 |
| Финансирование 2014 г.: | 570 000 |
| Финансирование 2015 г.: | 540 000 |
| Финансирование 2016 г.: | 460 000 |
| Исполнители: |
Михайлов,ЕМ: лаб. мощных полупроводниковых приборов (Векслера,МИ)
Давыдов,СЮ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Лебедев,СП: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Стрельчук,АМ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Калмыков,АЕ: лаб. дифракционных методов исследования реальной структуры кристаллов (Аргуновой,ТС)
Лебедев,АА: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Веселов,НВ: лаб. дифракционных методов исследования реальной структуры кристаллов (Аргуновой,ТС)
Мясоедов,АВ: лаб. дифракционных методов исследования реальной структуры кристаллов (Аргуновой,ТС)
Шахов,ЛВ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
|
Целью проекта является отработка технологии получения и исследование экспериментальных образцов сверхрешёток в системе кубический карбид кремния (3C-SiC) – гексагональный карбид кремния (6H-SiC или 4H-SiC). Данные структуры будут получены выращиванием слоя 3C-SiC методом сублимационной эпитаксии в вакууме на основе подложек гексагонального карбида кремния (6H-SiC или 4H-SiC). Для оценки степени структурного совершенства эпитаксиальных слоев (в том числе интерфейсов) будут проведены дифракционные исследования (рентгеновская дифрактометрия, топография, электронная микроскопия). На основе полученных экспериментальных данных будут отобраны образцы, обладающие лучшим структурным совершенством. В последние годы в области физики конденсированного состояния сверхрешётки на основе различных полупроводниковых соединений стали объектом интенсивного изучения. Это связано с наличием в них эффекта квантового конфаймента, делающих их потенциальными кандидатами во многих электронных и оптических приложениях. Среди таких приложений можно назвать квантово-каскадные лазеры, селективные фотодетекторы, а также диоды с повышенным значением напряжения пробоя (за счёт подавления лавинного умножения одного из типов носителей). ….. В настоящее время отсутствует общепризнанная теоретическая модель процесса гетерополитипной эпитаксии. Экспериментально было обнаружено, что при росте кубического карбида кремния на основе гексагональной SiC подложки могут образовываться как резкие гетеропереходы, так и протяженные переходные слои, состоящие из чередующихся полос обоих политипов. Авторы настоящего проекта предложили рассматривать данный эпитаксиальный процесс на основе модели спинодального распада. К настоящему времени существует очень мало работ по исследованию гетероструктур на основе SiC политипов, работы по получению и исследованию SiC сверхрешёток практически отсутствуют. Поэтому цель работы состоит в экспериментальном и теоретическом исследовании процесса гетерополитпной эпитаксии и определении технологических условий, при которых переходной слой между двумя политипами будет состоят из областей одинаковой и заранее определённой толщины. Теоретически, на основе построенной нами ранее вакансионной модели гетероэпитаксии, планируется разработка механизма формирования в переходном слое гетероконтакта полос, необходимых для формирования сверхрешётки. Будут определены необходимые технологические параметры – температура и соотношение кремния и углерода в зоне роста. Полученные выводы будут проверены экспериментально с использованием технологии сублимационной эпитаксии в вакууме. Для роста будут предполагается использовать использованы подложки 6H-SiC или 4H-SiC. Выращенные образцы будут исследованы методами Оже-спектроскопии и малоугловой рентгеновской диффрактометрии для определения структурного совершенства сверхрешёток. Лучшие образцы будут предполагается отобрать отобраны для проведения оптических исследований. На оснвое анализа их спектров фотолюминесценции и спектров поглощения будет сделан вывод о качестве полученных сверхрешёток. Полученные результаты позволят сделать заключение о перспективности применения сверхрешёток на основе карбида кремния в современной электронике.
