Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» ЦКП «Гетероструктурная СВЧ-электроника и физика широкозонных полупроводников» НИЯУ МИФИ Профессор. - презентация

1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» ЦКП «Гетероструктурная СВЧ-электроника и физика широкозонных полупроводников» НИЯУ МИФИ Профессор Каргин Н.И.

2 ЦЕНТР КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ НИЯУ МИФИ «Гетероструктурная СВЧ-электроника и физика широкозонных полупроводников» ЦКП создан приказом ректора 911 от «31» декабря 2010 г. с целью рационального и эффективного использования научного оборудования, закупленного в 2008 – 2010 г.г. в рамках реализации программы развития НИЯУ МИФИ, а также федеральных целевых программ: «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» и «Развитие инфраструктуры наноиндустрии». ЦКП создан на базе структурных подразделений НИЯУ МИФИ: Института функциональной ядерной электроники НИЯУ МИФИ, кафедры 67 «Физика наноразмерных гетероструктур и СВЧ- наноэлектроника» и 77 «Компьютерное моделирование, физика наноструктур и сверхпроводников».

3 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦКП Основными научными направлениями деятельности ЦКП являются: - гетероструктурная СВЧ-электроника объемно и модулированнолегированные, дельта-легированные GaAs, AlGaAs/GaAs НЕМТ, псевдоморфные Р-НЕМТ, изоморфные НЕМТ на подложках InP с высоким содержанием InAs, метаморфные структуры на подложках GaAs. Транзисторные структуры для полевых транзисторов Шоттки, транзисторов с высокой подвижностью двумерного электронного газа (НЕМТ) для приложений СВЧ электроники. Структуры с квантовыми точками и квантовыми кольцами. - оптоэлектроника светодиодные структуры на основе AlInGaN/GaN. - физика и технология широкозонных полупроводников молекулярно-лучевая эпитаксия нитридов III группы, эпитаксия из газовой фазы.

4 ПРИБОРНАЯ БАЗА ЦКП Центр коллективного пользования располагает передовой линейкой научно- исследовательского и технологического оборудования, которое позволяет осуществлять полный комплекс исследований и разработок в области физики и технологии гетероструктурной электроники на основе соединений A III B V, нитридов III группы и других широкозонных полупроводников. Технологическое оборудование: Установка электронно-лучевой литографии «Raith 150-Two»; Установка контактной фотолитографии «MJB4»; Система безмасковой лазерной литографии «Heidelberg»; Установка плазмохимического реактивного ионного травления SPTS; Установка для плазмохимического осаждения из газовой фазы SPTS; Установка термического вакуумного напыления «РVD-75» (Kurt Lesker); Установка электронно-лучевого напыления «РVD-250» (Kurt Lesker); Установка быстрого термического отжига «Modular RTP-600S» Научно исследовательское/измерительное оборудование: Комплекс измерений S -, X - параметров в полосе до 50 ГГц (Agilent); Анализатор полупроводниковых приборов «B 1500 A» (Agilent); Установка для исследования эффекта Холла «HMS-5000»; Рентгеновский дифрактометр «Ultima IV» (Rigaku); Спектроскопический эллипсометр SE-850 (Sentech) и др.

5 НАНОЛИТОГРАФИЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ Грибообразный 3D нанозатвор Нанотранзистор (Lg=75 нм). «Нанолитограф» Raith 150-Two Установка электронно-лучевой нанолитографии на основе автоэмиссионного растрового электронного микроскопа Raith 150 TWO предназначена как для электронной растровой микроскопии высокого разрешения (не хуже нм), так и для проведения нанолитографии с размерами получаемых элементов не хуже нм.

6 КОНТАКТНАЯ ФОТОЛИТОГРАФИЯ И ЛАЗЕРНАЯ ЛИТОГРАФИЯ Лазерный генератор изображений «Heidelberg DWL66FS» Установка фотолитографии «Suss MJB4» Ручная установка совмещения и экспонирования для УФ контактной литографии. Экспонирование высокого разрешения - до 0,5 микрон. Размер обработки пластин - до 100 мм. Специальные держатели для кусков пластин. Система лазерной литографии «Heidelberg» для прямого экспонирования пластин и создания фотошаблонов. Минимальный топологический размер до 0,6 мкм; дискретность адресной сетки до 25,4 нм; скорость экспонирования для области 100×100 мм – до 416 мм 2 /мин.

7 МЕТАЛЛИЗАЦИЯ Установки «Kurt Lesker» PVD 75 и PVD 250 Установка быстрого термического отжига «Modular RTP 600S» Быстрый термический отжиг, отжиг металлических контактов и пленок, получение оксидных пленок. Поддерживаемый размер пластин 2 – 6 дюймов. Рабочий диапазон температур 250 – 1300°С. Точность поддержания температуры ± 2°С. Скорость изменения температуры 1 – 200°С/сек. Напыление тонких пленок металлов в условиях высокого вакуума. Установки обладают широкими возможностями для получения покрытий из большинства применяемых в технологии микроэлектроники металлов (Ni, Ti, Al, Pt, Pd, Ta, Au, Cu и др.) методами термического вакуумного, магнетронного и электронно-лучевого испарения.

8 Измерительный комплекс на базе установок фирмы «Agilent» и зондовых столов «Cascade Microtech» предназначен для точного изменения статических ВАХ и сверхвысокочастотных S - параметров приборных структур непосредственно на пластине до разделения на кристаллы. Установка исследования эффекта Холла. Измеряемые параметры: - объемная и слоевая концентрация носителей заряда; - удельное сопротивление; - подвижность, коэффициент Холла; - магнетосопротивление ИЗМЕРЕНИЕ СВЧ-параметров И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ «HMS-5000» «N5247A PNA-X»

9 ПЕРЕЧЕНЬ УСЛУГ ЦКП Отработка уникальных технологических операций формирования наногетероструктур, транзисторов и СВЧ МИС на их основе: - получение наногетероструктур соединений A III В V (включая нитриды III группы) методом молекулярно-лучевой эпитаксии; - электронно-лучевая нанолитография, лазерная литография; - металлизация. Проведение комплексных исследований тонкопленочных структур и гетероструктур на основе соединений A III В V, нитридов III группы и других широкозонных полупроводников методами: - растровой электронной микроскопии; - рентгеновской дифрактометрии; - спектральной эллипсометрии; - оптической спектроскопии (УФ – вид. диапазон) и микроскопии; - ИК - Фурье спектрометрии; - профилометрии. Измерение электрофизических параметров полупроводниковых структур методом эффекта Холла. Измерение вольт-фарадных и вольтамперных характеристик приборных структур. Исследование S -, X - параметров приборных СВЧ-структур в полосе до 50 ГГц.

10 ИНТЕРНЕТ САЙТ ЦЕНТРА КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ На первом этапе реализации проекта проведены работы по созданию сайта ЦКП «Гетероструктурная СВЧ-электроника и физика широкозонных полупроводников». Адрес сайта в сети Интернет: Общая и контактная информация; Перечень оборудования ЦКП; Опыт выполнения работ; Основные публикации; Перечень услуг ЦКП; Регламент доступа к оборудованию; Типовая форма договора; Программа развития ЦКП.

11 НИР, выполняемые в рамках мероприятия 5.2 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России» ГК от 29 апреля 2011 г. НИР «Развитие центром коллективного пользования научным оборудованием комплексных исследований в области технологии СВЧ-электроники, силовой, высокотемпературной и радиационно- стойкой электроники на основе наногетероструктур нитридов III группы и других широкозонных полупроводниковых материалов» ГК от 11 июля 2012 г. НИР «Выполнение центром коллективного пользования научным оборудованием комплексных исследований в области физики широкозонных полупроводников и характеризации наноразмерных объектов»

12 Организации-пользователи оборудованием ЦКП ОАО «ГЗ Пульсар», г. Москва, ОАО «ОКБ Планета», г. Великий Новгород, ОАО «Оптоган», г. Санкт-Петербург, Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова, г. Н.Новгород НТЦ микроэлектроники РАН, г. Санкт-Петербург Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург ОАО «ЦНИИ «Электрон», г. Санкт-Петербург и др.

13 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! НИЯУ МИФИ , Россия, Москва, Каширское шоссе, 31