Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"REGINA PASZKIEWICZ"

Modelling of temperature dependence of quantum well solar cell parameters

Czytaj za darmo! »

The development of solar cells market is oriented on fabrication cost reduction and conversion efficiency enlargement of these devices [1] thus various techniques are intensively investigated. In consequence AIII-BV solar cell structures become more complicated. Solar cells with AIII-BV quantum wells (QW) have attracted great attention of researchers mainly by the tremendous predicted values[...]

Czujnik wodoru AlGaN/GaN FAT-HEMT


  Heterostruktury AlGaN/GaN typu HEMT (ang. High Electron Mobility Transistors), ze względu na swoje unikalne właściwości [1], stanowią podstawę konstrukcji wielu przyrządów Elektronicznych - tranzystorów mikrofalowych [2], w tym na zakres THz, czujników gazów [3] i przetworników w czujnikach biologicznych [2]. Jest to związane z dużą nasyconą prędkością unoszenia elektronów 2DEG (ang. Two-Dimensional Electron Gas) w kanale tranzystora (~2,5 × 107 cm/s), dużym maksymalnym napięciem przebicia (~3,3 MV/cm) oraz odpornością materiału na działanie czynników chemicznych i wysokiej temperatury. Jednym z istotnych wyzwań współczesnej elektroniki jest ich zastosowanie do konstrukcji czujników wodoru, które będą mogły pracować w systemach bezpieczeństwa silników na paliwo wodorowe i wodorowych ogniw paliwowych. Aby czujniki te mogły być zastosowane, do detekcji nieszczelności muszą zapewniać szybki czas reakcji na wodór, już przy możliwie małych jego koncentracjach oraz szeroki zakres defekowanych stężeń. W WEMiF PWr opracowano technologię i konstrukcję diodowych i tranzystorowych czujników wodoru na bazie heterostruktur AlGaN/GaN z palladowymi i platynowymi elektrodami katalitycznymi [4]. Typowo odpowiedzi czujników wodoru na bazie hetero struktur AlGaN/GaN są badane w zakresie koncentracji wodoru od dziesiątek do setek ppm [5]. W artykule zbadano odpowiedzi opracowanego w WEMiF PWr, czujnika AlGaN typu FAT-HEMT (tzw. "Tłusty-HEMT") z bramką katalityczną Pt) w szerokim zakresie stężeń wodoru w azocie 0,1…3000 ppm w celu określenia potencjalnych obszarów zastosowań tego rodzaju czujników. Wytwarzanie czujników wodoru Heterostruktury AlGaN/GaN osadzano w stanowisku CCS 3 × 2" firmy AIXTRON na podłożach szafirowych o orientacji c techniką MOVPE (Metalorganic Vapor Phase Epitaxy). Niedomieszkowana warstwa Al0.22Ga078N, o grubości 25 nm, była osadzana na wysokorezystywnej warstwie GaN o grubości 2 μm. Metodą spektroskopii imped[...]

Influence of low-temperature annealing of AlGaN/GaN heterostructures on adhesion of evaporated Pt-based Schottky contacts


  Gallium nitride and its alloys (most commonly with indium nitride and aluminum nitride) are very promising wide band gap materials, thanks to the energy gap of 3.4 eV and high thermal, and chemical stability. Two types of contacts are needed for devices fabrication. Ohmic contacts are fabricated typically from Ti and Al metallizations1,2 and they do not raise any considerable problems with adhesion to the GaN surface due to chemical reactions between gallium atoms from aluminum gallium nitride layer and metal molecules at elevated temperatures3. Schottky contacts have to be fabricated from metals with high work function which, according to theory of metal-semiconductor junction formation4, should exceed the electron affinity of n-type semiconductor material. Metals from platinum group of periodic table, such as Pt, Ni, Ru, Pd are typically used for this purpose5,6,7. Platinum with its high work function (5.65 eV) is very suitable for Schottky contacts because it provides high thermal stability of junction and large Schottky barrier height8. The main problem with applicability (especially with Pt) is that they tend to have low chemical reactivity. Combining this with low reactivity of GaN surfaces may cause adhesion problems3. To overcome this problem Q. Z. Liu and S. S. Lau9 applied in their experiments special surface cleaning techniques. Surface of gallium nitride and aluminum gallium nitride are normally covered with contaminants from growth processing and atmosphere exposure. Cleaning of heterostructures surface in UHV (Ultra High Vacuum) conditions prior to metal deposition is used to provide good quality of metallic layer and electric properties of junctions. For this purpose in-situ Ga metal deposition and thermal desorption of contaminants or nitrogen ion sputtering followed by annealing were used to provide atomically clean surface of GaN. Dobos et al.10 used two stage annealing of samples in their experiment. First [...]

Badanie elektrycznych właściwości powierzchni heterostruktur AlGaN/GaN/Si techniką skaningowej mikroskopii pojemnościowej DOI:10.15199/48.2017.08.15

Czytaj za darmo! »

Duża koncentracja i ruchliwość dwuwymiarowego gazu elektronowego (2DEG) na interfejsie AlGaN/GaN, bardzo dobra stabilności termiczna oraz duże napięcie przebicia, czynią przyrządy wykonane na bazie wspomnianych heterostruktur ważnymi elementami elektroniki wysokich częstotliwości i mocy. Dodatkowo, zastosowanie krzemu jako podłoża epitaksjalnego obniża koszty produkcji oraz umożliwia integrację z istniejącą technologią CMOS. Jednakże istniejące niedopasowanie stałych sieciowych oraz współczynników rozszerzalności cieplnej występujące pomiędzy warstwą epitaksjalną a podłożem w heterostrukturach AlGaN/GaN/Si skutkuje dużą ilością defektów strukturalnych oraz występowaniem niejednorodności elektrycznych i optycznych właściwości powstającej warstwy [1, 2]. W przedstawionej pracy do zobrazowania lokalnych powierzchniowych niejednorodności elektrycznych właściwości heterostruktur AlGaN/GaN/Si wykorzystano skaningową mikroskopię pojemnościową (SCM) będącą jedną z zaawansowanych technik mikroskopii sił atomowych (AFM). W technice tej zmiennym napięciem polaryzowane jest przewodzące ostrze mikroskopu, skanujące w trybie kontaktowym powierzchnię półprzewodnika pokrytą cienką warstwą tlenku. Dla każdego położenia ostrza zmiana pojemności (dC) powodowana zmianą napięcia (dVamp) w tak wytworzonej strukturze MOS (ang.: metal-oxidesemiconductor) jest rejestrowana. [...]

Wykorzystanie zaawansowanych trybów mikroskopii sił atomowych w badaniach struktur i przyrządów półprzewodnikowych


  Zmniejszanie wymiarów charakterystycznych obszarów aktywnych przyrządów półprzewodnikowych oraz wykorzystywanie nowych materiałów są głównymi kierunkami rozwoju współczesnej elektroniki. Prowadzi to do zwiększenia częstotliwości pracy urządzeń oraz skali integracji, zmniejszenia wartości napięć zasilających oraz zużywanej energii, umożliwia powstawanie urządzeń których zasady działania są oparte na efektach kwantowych oraz pozwala zwiększyć czułość i czas reakcji elementów czujnikowych. W związku z tym opracowanie technologii wytwarzania nowoczesnych przyrządów półprzewodnikowych wymaga zastosowania w fazie badań metod charakteryzacji umożliwiających pomiar właściwości materiałów z rozdzielczością nanometrową. Jednymi z technik możliwych do zastosowania w tym celu są metody będące rozwinięciem klasycznej mikroskopi sił atomowych, w których badanie oddziaływań różnego typu między końcówką ostrza miktoskopu, a powierzchną próbki pozwala na określenie jej właściwości z rozdzielczością nanometrową. W niniejszym tekście zostaną przedstawione wyniki badań prowadzonych metodami SSPM, SSRM oraz obrazowania fazowego. Charakteryzacja właściwości struktur i przyrządów metodami mikroskopi AFM Skaningowa mikroskopia potencjału powierzchniowego Skaningowa mikroskopia potencjału powierzchniowego jest techniką mikroskopii sił atomowych, pozwalającą na zbadanie elektrostatycznego potencjału występującego na powierzchni materiału. W technice tej dokonuje się pomiaru potencjału powierzchni próbki, przez zmianę napięcia przyłożonego do przewodzącego ostrza tak, aby jego potencjał był taki sam jak potencjał materiału, co pozwala na minimalizacje siły elektrostatycznej oddziałującą między ostrze[...]

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