Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"LECH DOBRZAŃSKI"

Osadzanie warstw SiC na podłożach krzemowych metodą sputteringu

Czytaj za darmo! »

Węglik krzemu, dzięki swoim właściwościom fizykochemicznym, takim jak: wysokie napięcie przebicia pola elektrycznego (2,2 × 106 V/cm), dobre przewodnictwo termiczne (3,0...3,8 W/cm K), wartość przerwy energetycznej równa od 2,3 do 3,1 eV (dla różnych politypów) [4], duża ruchliwość nośników i wysoka odporność na działanie czynników chemicznych, jest interesującym materiałem do produkcji urzą[...]

Tranzystory TFT z amorficznego GaN otrzymane na powierzchni krzemowej lub kwarcowej z metalizowanym wzorem

Czytaj za darmo! »

W latach 1997-1998 S.Kobayashi i inni [1-3] zaproponowali wykonanie tranzystorów TFT z cienkich warstw amorficznych i polikrystalicznych GaN. Zaletą GaN jest duża przerwa zabroniona 3,39 eV, co czyni ten materiał przezroczystym (nieabsorbującym) dla promieniowania widzialnego i powoduje niewrażliwość tranzystora TFT na zmianę oświetlenia. Do chwili obecnej brak nowych doniesień na temat dals[...]

Wytwarzanie i charakteryzacja warstw SiO2 na powierzchni SiC metodą utleniania termicznego


  Węglik krzemu (SiC) jest związkiem posiadającym bardzo dobre (korzystne) właściwości fizyczne i elektryczne (duża chemiczna stabilność, wysoka termiczna przewodność i ruchliwość elektronów), które pozwalają wytworzonym elektronicznym elementom pracować w wyższych temperaturach niż elementy wykonane z krzemu lub GaAs. Szeroka przerwa zabroniona SiC (~3 eV) jest przyczyną występowania mniejszych prądów upływu i wyższych napięć przebicia półprzewodnikowych przyrządów elektronicznych. Z powodu tych właściwości SiC jest używany do wytwarzania przyrządów wysokiej mocy i wysokiej częstotliwości. Jest też uważany za idealny materiał dla zastosowań, w których takie atrybuty jak twardość, i sztywność, odporność na utlenianie w podwyższonej temperaturze odgrywa ważną rolę. Jest wiele politypów SiC posiadających różne charakterystyki. Najczęściej stosowanymi politypami są 4H-SiC i 6H-SiC. Wytwarzanie przyrządów elektronicznych zwykle wymaga wzrostu grubej warstwy tlenkowej. Tworzenie warstwy tlenkowej na powierzchni SiC może być prowadzone za pomocą osadzania chemicznego lub utleniania termicznego. W tej pracy koncentrujemy się na procesie utleniania termicznego, które prowadzi do powstania warstwy pasywacyjnej (ochronnej) SiO2 lub izolacji elektrody bramki (przyrządy MOS). Elektryczna jakość interfejsu SiC/SiO2 wytworzonego metodą termicznego utleniania powierzchni SiC zależy od wielu czynników. Między innymi od przygotowania powierzchni przed procesem oraz od środowiska utleniania (w suchym O2 czy parze wodnej), temperatury, typu domieszki w podłożu, koncentracji, orientacji krystalograficznej, politypu SiC, a także od warunków wygrzewania po utlenianiu. Kinetyka utleniania SiC, w porównaniu do Si jest wciąż mało poznana i zrozumiana. Prędkość utleniania SiC jest znacznie niższa niż krzemu, a jakość interfejsu SiC/SiO2 znacznie gorsza niż Si/SiO2. Chemiczne trawienie powierzchni SiC przed procesem utleniania prowadzi do polepszenia wł[...]

Small-signal microwave measurements and modeling of GaN FET devices manufactured by ITME DOI:10.15199/48.2015.09.03

Czytaj za darmo! »

We present results of small-signal measurements and modeling of GaN FET devices manufactured by Institute of Electronics Materials Technology (ITME). The devices have 500 nm gate length and 100 μm gate width and are grown on 350 μm sapphire substrate. We measured scattering parameters of the devices on-wafer in the frequency range 0.01-15 GHz, and then extracted parameters of their small-signal equivalent circuits. These results show that the devices have repeatable parameters and are capable of delivering at least 14.4 dB of unilateral gain in S-band with fmax of at least 23 GHz. Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki małosygnałowych pomiarów w.cz. oraz modelowania tranzystorów GaN FET wyprodukowanych w Instytucie Technologii Materiałów Elektronowych (ITME). Badane tranzystory miały bramkę o długości 500 nm i szerokości 100 μm gate i zostały wyprodukowane na podłożu szafirowym o grubości 350 μm. Parametry rozproszenia tranzystorów zostały zmierzone na stacji ostrzowej w pasmie 0,01-15 GHz, a następnie na ich podstawie zostały wyznaczone parametry małosygnałowego schematu zastępczego. Otrzymane wyniki pokazują, że badane tranzystory mają powtarzalne parametry, uzyskując co najmniej 14,4 dB wzmocnienia unilateralnego w pasmie S oraz maksymalną częstotliwość generacji co najmniej 23 GHz. (Małosygnałowe pomiary w.cz. i modelowanie tranzystorów GaN FET wyprodukowanych w ITME). Keywords: gallium nitiride FET, small-signal measurements, equivalent-circuit modeling. Słowa kluczowe: tranzystor FET z azotku galu, pomiary małosygnałowe w.cz., identyfikacja parametrów schematu zastępczego. Introduction There in an on-going effort in Polish industry to deliver high-power microwave GaN FET devices. This effort is a part of a world-wide trend to switch to GaN technology in power devices due to their potentially better performance (e.g., higher breakdown voltage, higher per-width power density) as compared to currently used [...]

Diody laserowe dużej mocy i matryce diod laserowych na pasmo 800 nm

Czytaj za darmo! »

Głównym obszarem zastosowań diod laserowych na pasmo 800 nm są układy pompowania optycznego laserów na ciele stałym (Nd: YAG), krystalicznych i ceramicznych. Ważnym obszarem są też zastosowania przemysłowe i medyczne. W pierwszym z wymienionych tolerancja na długość fali emitowanej jest najostrzejsza (λ = 808 ± 1 nm). Wymagania dla mocy emitowanej są rzędu watów przy pompowaniu o[...]

Wysokonapięciowa dioda z barierą Schottky'ego z węglika krzemu

Czytaj za darmo! »

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych realizuje zadanie nr 1 w projekcie PBZ-MEiN-6/2/2006 Nowe technologie na bazie węglika krzemu i ich zastosowania w elektronice wysokich częstotliwości, dużych mocy i wysokich temperatur. Podstawowym zobowiązaniem Instytutu jest opracowanie technologii monokrystalizacji SiC oraz technologii wzrostu warstw epitaksjalnych dla potrzeb pozostałych uczestników projektu, a szczególnie dla realizatorów zadania drugiego, którzy są zobowiązani do wykonywania przyrządów półprzewodnikowych. Producent podłoży powinien kontrolować najważniejszy parametr, który ma decydujące znaczenie dla spełnienia podstawowych oczekiwań konstruktorów przyrządów wykonywanych z SiC. Wyższość węglika krzemu nad krzemem wynika z większej wartości elektrycznego po[...]

Kwantowy efekt Hall'a w epitaksjalnym grafenie otrzymanym w ITME


  Warstwy grafenu otrzymano w ITME oryginalną opatentowaną metodą wzrostu epitaksjalnego [1] na podłożu z węglika krzemu firmy Cree. Wzrost warstw był prowadzony na wypolerowanej stronie krzemowej płytki 4H-SiC o orientacji krystalograficznej (0001). Struktura do pomiaru efektu Hall’a została wykonana metodą fotolitografii i trawienia warstwy grafenu w plazmie tlenowej. Metalizacja kontaktów składała się z dwóch warstw Ti/Au o grubościach odpowiednio 5/200 nm. Wzór metalizacji powstał w wyniku fotolitografii odwrotnej (lift off ). Konstrukcję struktury przedstawiono na rys. 1. Wartość rezystancji ρXX w tym zakresie pól spada, jednak nie do zera, a do wartości ok. 0,1RK. Zmiana nachylenia wykresu ρXY na rys. 2 dla wartości pola ok. ±2T ma miejsce dla wartości rezystancji równej 1/6 RK. Na rysunku 3 przedstawiono wynik pomiaru innej struktury wykonanej na tej samej płytce SiC. Przy wartości rezystancji 1/6 RK występuje wyraźna półka. Rys. 1. Struktura badawcza do pomiaru efektu Hall’a Fig. 1. Hall bar test structure Przepływ prądu wymuszano pomiędzy kontaktami 1-5. Szerokość rezystora wynosi 20 μm, a jego długość 240 μm. W przedstawionej strukturze jest możliwy pomiar napięcia Hall’a pomiędzy kontaktami 3-7, 2-8, [...]

Tranzystory z grafenu epitaksjalnego


  Grafen jest dwuwymiarowym kryształem węgla o heksagonalnie ułożonych atomach. Baza sieci kryształu jest dwuatomowa. Te geometryczne założenia są wystarczające, aby wykazać, że w dwóch punktach strefy Brillouin'a występuje liniowa zależność energii od wektora falowego, a ponadto dno pasma przewodnictwa styka się z wierzchołkiem pasma walencyjnego. Oznacza to, że nośniki ładunku w grafenie mają właściwość fermionów o masie zerowej. Ponadto prędkość nośników jest stała (podobnie jak prędkość fotonów) i nie zależy od pędu. Własności transportu nośników w grafenie są unikalne, ponieważ, w metalach i półprzewodnikach zależność energii od pędu jest paraboliczna, a zatem taka sama jak nośników w wolnej przestrzeni. Prędkość Fermiego nośników ładunku (w teorii - zarówno elektronów jak i dziur) w grafenie wynosi 108 cm/s (1/300 prędkości światła). Ta wartość jest o rząd wielkości większa niż prędkość elektronów w półprzewodnikach złożonych typu A3B5, które są podstawowymi materiałami używanymi do konstrukcji najszybszych mikrofalowych przyrządów elektronicznych. Nagrodę Nobla w 2010 otrzymały osoby, które badały grafen otrzymany poprzez oderwanie pojedynczej warstwy atomowej węgla od grafitu przy pomocy klejącej folii. Ta kuriozalna technologia okazała się skuteczna, ponieważ otrzymano ciągłą jednoatomową warstwę węgla, i na tym materiale udało się zweryfikować hipotezy na temat transportu nośników ładunku w grafenie. Morozow i Novosielov w publikacji [1] na podstawie obserwacji słabej zależności transportu elektronów od temperatury w grafenie exfoliowanym wyestymowali graniczną wartość ruchliwości nośników w temp. pokojowej równą 200 000 V cm/s. Dla porównania, ruchliwość elektronów w tranzystorze HEMT na podłożu z InP (fosforek indu) to jedynie 15000 cm2/(Vs), a te przyrządy są obecnie podstawowym składnikiem najszybszej elektroniki militarnej, łączności satelitarnej i telefonii komórkowej. To wydarzenie uruchomiło badania w w[...]

Monolityczny mikrofalowy układ scalony GaN/AlGaN DOI:10.15199/13.2015.6.1


  Azotek galu jest półprzewodnikiem z szeroką przerwą zabronioną. Przyrządy wykonane z GaN mogą poprawnie pracować w temperaturze wyższej niż przyrządy krzemowe. Półprzewodniki potrójne AlGaN i InGaN mają inną szerokość przerwy zabronionej niż GaN i na granicach warstw GaN/Al- GaN InGaN/AlGaN pojawia się dwuwymiarowa warstwa ładunku, którego nośniki mogą osiągać dużą prędkość. Węglik krzemu (SiC), który jest powszechnie stosowany w energoelektronice i ma jeszcze lepsze parametry cieplne niż GaN, nie może posłużyć do konstrukcji tranzystorów szybkich, ponieważ w tym systemie nie można uzyskać dwuwymiarowego gazu elektronowego na granicy półprzewodników o różnym składzie. Podobnie jak w materiale SiC w systemie GaN/AlGaN pole krytyczne, przy którym występuje zjawisko przebicia lawinowego osiąga dużą wartość, co umożliwia konstrukcję wydajnych przyrządów mocy. Zatem azotek galu jest idealnym materiałem do wykonania mikrofalowych przyrządów mocy. Wadą systemu GaN/AlGaN jest brak monokrystalicznych podłoży GaN o dużej średnicy, dobrej jakości i niskiej cenie. Obecnie główny rynek przyrządów z GaN/AlGaN to białe żródła światła. Diody elektroluminescencyjne z GaN/AlGaN są wykonywane na podłożach krzemowych o średnicy 200 mm i 300 mm. Dioda emituje światło niebieskie lub ultrafioletowe, którego konwersję realizuje warstwa luminoforu fosforowego. W elektronice mikrofalowej, cywilnej i wojskowej przyrządy z GaN/AlGaN są wykonywane na podłożach z węglika krzemu o średnicy 125 mm i 150 mm dlatego, że jakość krystaliczna warstw na podłożu SiC jest znacznie lepsza niż na podłożu krzemowym. W ITME opracowano technologię trzyrządów HEMT z GaN/AlGaN na podłożach szfirowych i podłożach z węglika krzemu. Szafir jest tanim i dobrze poznanym podłożem dla systemu GaN/AlGaN, ale źle przewodzi ciepło. Wiele elementów docelowej technologii GaN/AlGaN na podłożu SiC można opracować na podłożach szafirowych. Zarówno przyrządy HEMT jak układ scalony MMI[...]

 Strona 1