Синтез и характеризация аморфных и кристаллических слоев и пленок широкозонных соединений для оптоэлектронных применений

Синтез и характеризация аморфных и кристаллических слоев и пленок широкозонных соединений для оптоэлектронных применений

01.04.2025

Учеными Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ «Курчатовский институт» впервые разработана и применена методика низкотемпературного получения функциональных элементов на основе широкозонных материалов с возможностью масштабирования.

Широкозонные соединения, благодаря особенностям зонной структуры, являются основой современной оптоэлектроники. Они обладают способностью сохранять свои свойства при высоких температурах. Одной из основных технологических задач современной полупроводниковой электроники является снижение температуры формирования и возможность масштабирования функциональных слоев для использования в гибкой электронике и удешевление производства широкозонных материалов.

Было поставлено несколько целей:

  • Повысить производительность метода низкотемпературного синтеза пленочных структур на основе оксида цинка;
  • Разработать методику низкотемпературного синтеза слоев нитрида алюминия;
  • Изучить возможности масштабирования процесса синтеза и провести характеризацию синтезированных образцов;
  • Найти применение аморфных слоев нитрида алюминия в интегральных конденсаторных структурах, в том числе прозрачных планарных емкостных структурах.

В результате были разработаны: методика низкотемпературного синтеза эпитаксиальных пленок оксида цинка с рекордно высокой скоростью роста (7 нм/с) и возможностью масштабирования; методика низкотемпературного синтеза прозрачных планарных емкостных структур на основе плотных однородных слоев нитрида алюминия с высокой оптической прозрачностью в широком диапазоне спектра от ближнего УФ до среднего ИК. Синтезированные структуры могут найти широкое применение в устройствах оптоэлектроники.