Project R-9115

Lage temperatuur CVD diamantgroei op GaN en GaN devices (Onderzoek)

GaN is het materiaal bij uitstek voor hoogvermogen-, hoogfrequente en high-T-elektronica, maar het heeft een zeer lage thermische geleidbaarheid, waardoor de elektronische apparaten oververhit raken en de levensduur van het apparaat afneemt. Diamant heeft de hoogste thermische geleiding van alle bekende materialen. Het zou dus ideaal zijn als GaN-apparaten zouden kunnen worden geïntegreerd met diamant als een koellichaam. Maar integratie van diamant met GaN was een uitdaging, omdat ze ongelijke kristalstructuren hebben. Er zijn pogingen ondernomen om een tussenliggende bufferlaag te plaatsen om de spanning tussen diamant- en GaN-kristallen vrij te maken. Maar er is niet veel onderzoek gedaan naar het proberen van verschillende combinaties van AlGaN / GaN-heterostructuren voor het deponeren van diamant met behulp van CVD. De belangrijkste reden is de hoge verwerkingstemperatuur van diamant onder conventionele microgolfplasma-CVD-omstandigheden, die onvermijdelijk het GaN-oppervlak etst. Gebleken is dat temperatuur boven 600 ° C nadelig is voor GaN-materiaal. Dus een innovatief lineair antenne-microgolf-plasma-versterkte (LA MW PE) CVD-proces zal worden toegepast in het huidige onderzoekswerk, dat tot nu toe niet is uitgeprobeerd voor het deponeren van diamant. op GaN-substraat. LA MW PE CVD kan hoogwaardige diamantkristallen ontwikkelen, zelfs bij 300 ° C. Bovendien kan het afstemmen van reactorparameters leiden tot grotere korrelgroottes en een vlakke platemorfologie, ideaal voor warmteverspreiding. Na integratie van twee ongelijksoortige materialen met brede bandafstand zullen hun elektrische / thermische eigenschappen worden onderzocht voor micro- en nano-elektronica

01 oktober 2018 - 30 september 2021