Эксπир
Регистрация / Вход

Исследование физических основ и разработка технологии изготовления гетероструктур на основе соединений А3В5 и нитридной группы для функционально-интегрированных наноэлектронных приборов и схем

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3152
Организация
МИЭТ
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Внебюджетные средства
6 млн

Исследования основных закономерностей формирования перспективных функциональных полупроводниковых, диэлектрических, проводящих материалов и структур, установление взаимосвязи их состава, структуры и свойств. Развитие новых технологических процессов, методов и технологических приемов обработки материалов и структур для улучшения эксплуатационных характеристик и придания им новых или ранее не достижимых функциональных свойств, пригодных для создания эффективных приборов и устройств в соответствии с требованиями электроники, производства и эффективного использования энергии, связи и информационных технологий, медицины и здравоохранения

Этапы проекта

1
09.04.2007 - 30.09.2007
В рамках данного этапа выполнения научно-исследовательских работ выявлены основные закономерности формирования перспективных функциональных полупроводниковых структур группы А3В5, в том числе нитрида галлия (GaN) и гетероструктур на их основе, проведен выбор путей решения задачи создания гетероструктур для акустоэлектронных приборов и монолитных СВЧ схем. В ходе выполнения работ было проведено моделирование и определение необходимых параметров гетероструктур для СВЧ монолитных схем, содержащих цифровой и аналоговый блоки. Определена взаимосвязь состава, толщины и уровней легирования гетерострукур на основе арсенида галлия, оптимальных для интеграции цифровых и аналоговых СВЧ блоков в одном кристалле. Смоделированная гетероструктура адаптирована под существующую у исполнителей технологию изготовления интегральных схем.
В ходе выполнения данного этапа НИР проведен расчет, моделирование и определены необходимые параметры гетероструктур для интегральных акустонаноэлектронных устройств на основе гетероструктур нитрида галлия. В ходе решения задачи моделирования на основе гетероструктур нитрида галлия исполнителем предложены новые конструктивно-технологические принципы организации гетероструктур, позволяющие подойти к созданию интегральных акустонаноэлектронных устройств гигагерцового диапазона. Помимо перспективных функциональных характеристик приборы на основе этих материалов могут стабильно работать в более широком диапазоне температур и уровня радиации, чем кремниевые и арсенидгаллиевые приборы.
На имеющееся у исполнителя установке формирования наноразмерных приборов на основе гетероструктур нитрида галлия «Нанофаб» проведены исследования и разработка лабораторной технологии выращивания структур с заданными параметрами. Исполнителем отработаны основные технологические операции по выращиванию гетероструктур на основе нитрида галлия и составлена лабораторная технологическая инструкция.
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
Цель работы - исследование основных закономерностей формирования перспективных функциональных полупроводниковых структур, в том числе нитрида галлия (GaN) и гетероструктур на их основе, установление взаимосвязи их состава, структуры и свойств оптимизированных для интеграции цифровых и аналоговых СВЧ блоков в одном кристалле. Развитие новых конструктивно-технологических принципов создания наноразмерных приборов для интегральных акустонаноэлектронных устройств гигагерцового диапазона и СВЧ элементной базы с высокотемпературными эксплуатационными характеристиками на основе гетероструктур AlGaN/GaN
В рамках второго этапа выполнения научно-исследовательских работ исполнителями проведена отработка технологических операций по выращиванию структур с заданными параметрами на установке молекулярно-лучевой эпитаксии, выявлены основные закономерности формирования гетероструктур на основе нитрида галлия (GaN) и проведены необходимые измерения и исследования параметров выращенных слоев. После проведения необходимых измерений, проведено сопоставление ожидаемых показателей реальных структур и результатов моделирования, сделанного на первом этапе выполнения работ. В ходе выполнения работ был проведен расчет и моделирование транзисторов и устройств ввода –вывода акустоэлектронных устройств на основе полученных параметров гетероструктур. Определена взаимосвязь состава, толщины и уровней легирования гетерострукур на основе арсенида галлия с рабочими параметрами устройств ввода-вывода. Проведена оптимизация состава и параметров слоев гетероструктуры для достижения приемлемых значений питающих и входных напряжений и токов. В ходе реализации проекта разработаны и изготовлены гетероструктуры для акустоэлектронных устройств обработки аналоговой информации. Выращенные гетероструктуры адаптированы под существующую у исполнителей технологию изготовления схем.
В ходе выполнения данного этапа НИР проведено изготовление экспериментальных образцов гетероструктур с заранее рассчитанными и заданными параметрами. На полученных образцах проведены необходимые измерения физических и электрических параметров структур по разработанным в ходе выполнения проекта методикам. Проведен расчет, моделирование и определение необходимых параметров гетероструктур для устройств ввода –вывода электрических сигналов для интегральных акустонаноэлектронных устройств. В ходе решения задачи моделирования на основе гетероструктур нитрида галлия исполнителем предложена методика расчета параметров сложных акустоэлектронных устройств обработки аналоговой информации
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Разработана топология и изготовлен комплект фотошаблонов СВЧ схем, содержащий цифровой и аналоговый блоки, устройств акустоэлектроники;
  Отработаны технологические операции для изготовления экспериментальных образцов приборов на основе разработанных гетероструктур;
  Разработаны программа методики проведения испытаний приборов на основе разработанных полупроводниковых гетероструктур;
  Сопоставлены результаты эксперимента с результатами расчетов и математического моделирования параметров роста гетероструктур;
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Проведена работа по корректировке параметров моделей исследованных транзисторов и устройств ввода-вывода акустоэлектронных схем.
  Дана оценка полноты решения поставленных задач
  Разработано ТЗ на ОКР.
  Была подготовлена заявка на изобретение «Устройство позиционирования с компенсацией термического дрейфа образ-ца в системе с ионным или электронным источником».
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Тема
Разработка технологических основ получения функциональных полупроводниковых, диэлектрических и проводящих материалов для перспективных приборных разработок
Продолжительность работ
2007 - 2008, 19 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
43
Тема
Разработка методов получения и обработки нового класса функциональных редкометаллических материалов
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
6
Тема
Создание стандартных образцов состава и свойств многослойных наногетероструктур для метрологического обеспечения измерений профилей состава функциональных покрытий и приборов наноэлектроники на гетероструктурах.
Продолжительность работ
2011, 6 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
1
Тема
Многофункциональные гомо- и гетероструктуры на основе соединений AIVBIV и AIIIBV для перспективных разработок нового поколения приборов силовой и СВЧ-электроники.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологий получения материалов и кристаллических элементов приборов на основе соединений группы А2В6 с новыми функциональными характеристиками и организация их опытно-промышленного производства
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
120 млн
Количество заявок
1