Напрям 2. Технології напівпровідникових наноструктур
Мета:Розроблення технології виготовлення конкурентноспроможних наноструктурних систем для ефективних фотоперетворювачів та елементів пам’яті на основі епітаксійних структур Ge на Si та SiOx та систем з ізовалентними домішками рідкісноземельних елементів Er (Gd)
Очікувані результати:Випуск нового виду продукції: технології
Етап 1:Підготовка установки МПЕ «Катунь» до епітаксійного росту згідно технологічних вимог, перевірка приладів контролю вирощування, регламентні роботи з джерелами Si, Ge, B, Sb, SiOx, відпалювання камери росту та внутрішньої арматури при Т = 300 оС. Калібрування параметрів росту, аналіз стану витратних матеріалів та їх хімічної чистоти. Отримання дослідних зразків декількох типів та з’ясування впливу параметрів росту на морфологію і електрофізичні характеристики структур
Етап 2:Виготовлення одношарових структур з квантовими точками Ge на Si (100) та (111) різної геометрії – висота квантової точки в діапазоні 1,5¸10 нм з латеральними розмірами 10¸80 нм. Дослідження спектральних та фотоемісійних характеристик, порівняльний аналіз та оптимізація параметрів росту для отримання зразків з проявами розмірних ефектів. Дослідження морфології зразків
Етап 3:Розробка методики нанесення контактної сітки для вимірювання фотовольтаїчних характеристик для одношарових та багатошарових фотоперетворювачів. Виготовлення багатошарових структур з вертикально інтегрованими масивами квантових точок Ge на Si, визначення впливу спейсерних та «сар» шару на спектральні характеристики, ступінь інтегрованості та ефективність фотоперетворення
Етап 4:Виготовлення первинних макетних зразків для фотоперетворювачів та дослідження їх коефіцієнта корисної дії. Дослідження динамічних характеристик затухання багатошарових структур з квантовими точками, вольт-фарадних та вольт-амперних характеристик. Аналіз механізму локалізації заряду та визначення часу життя наведеного заряду на квантовій точці в залежності від типу структури. Виготовлення системи нанокластерів Ge в масиві SiOx (0<x<2) та дослідження залежності часу рекомбінації екситонів від геометрії нанокластеру і товщини наноплівки SiOx
Етап 5:Виготовлення макетних зразків з максимальною ефективністю фотоперетворення, визначення їх технічних характеристик та умовної собівартості. Виготовлення структур оптимізованих за часом рекомбінації наведеного локалізованого заряду для перспективних елементів швидкої пам’яті