Коллективом ННГУ совместно с партнерами опубликована обзорная статья в журнале Journal of Vacuum Science & Technology

photo 1581093448798 fa7eab922c96

Коллективом Университета Лобачевского совместно с партнерами из России, Индии, Бразилии и Норвегии опубликована обзорная статья в журнале Journal of Vacuum Science & Technology A. Авторами проведен систематический анализ современного состояния исследований по применению ионной имплантации в технологиях получения и модификации оксида галлия (Ga2O3) – уникального и недавно выдвинувшегося по важности на передовые позиции полупроводника.

История исследования этого полупроводника насчитывает более 60 лет, но лишь в последние годы он приобрел репутацию кандидата на применение в качестве базового материала ряда современных электронных устройств: силовых транзисторов и высоковольтовых диодов, детекторов ультрафиолетового излучения, газовых сенсоров и др. Всплеск интереса к Ga2O3 связан с возрастающей потребностью новой техники в приборах такого рода и невозможностью удовлетворения этой потребности при использовании «традиционных» полупроводников.

Среди основных преимуществ данного материала для указанных применений наиболее важными являются:

1) Большая ширина запрещенной зоны (4,5–4,9 эВ). Это обеспечивает высокие значения пробивной напряженности электрического поля в приборах силовой электроники и избирательную чувствительность детекторов излучения к жесткому ультрафиолету (такие детекторы нечувствительны к видимой области спектра и потому могут работать в условиях яркого солнечного освещения).

2) Термическая и химическая стойкость, позволяющие сохранять работоспособность приборов при высоких температурах и в агрессивных средах.

3) Это второй после кремния полупроводник, для которого разработаны технологии выращивания слитков большого диаметра, что открывает для технологов и разработчиков широкие возможности, недоступные для многих других применяемых в электронике полупроводников.

Оксид галлия Рисунок 1

В статье отмечается определяющая роль ионной имплантации в развитии микроэлектроники. «Наш университет был одним из первых центров зарождения этого направления в стране и в мире. Последующая более чем полувековая история исследований и разработок в области полупроводниковой микроэлектроники показывает, что без ионной имплантации с ее многочисленными преимуществами вряд ли могут обойтись технологии электронной техники, достигшие индустриального применения. Это в полной мере относится и к Ga2O3 и позволяет рассчитывать на расширение сфер применения данного материала в различных областях техники. Поэтому представленный обзор является весьма своевременным и будет способствовать интенсивному развитию исследований и разработок по данному направлению, в том числе в рамках новых научно-производственных консорциумов с ключевой ролью ННГУ», – говорит один из авторов статьи, заведующий научно-исследовательской лабораторией физики и технологии тонких пленок НИФТИ ННГУ Алексей Михайлов.

Статья опубликована в специальном выпуске журнала Gallium Oxide Materials and Devices. Редакторы журнала высоко оценили уровень и важность данной статьи, поэтому отметили ее как избранную статью журнала (Featured article).

Оксид галлия Рисунок 2

Ссылка на статью:

Ion implantation in β-Ga2O3: Physics and technology / A. Nikolskaya, E. Okulich, D. Korolev, A. Stepanov, D. Nikolichev, A. Mikhaylov, D. Tetelbaum, A. Almaev, C.A. Bolzan, A. Buaczik, Jr., R. Giulian, P.L. Grande, A. Kumar, M. Kumar, D. Gogova // Journal of Vacuum Science & Technology A. – 2021. – Vol. 39, No. 3. – P. 030802. – DOI: 10.1116/6.0000928

Университет Лобачевского. Новый классический. Since 1916. Science 100%.