Research and development of micro and nano materials

Author: Amiran Bibilashvili
Co-authors: Z.Kushitashvili, Z.Jibuti, L.Jibuti
Keywords: Plasma, UV, Oxide, Nitride
Annotation:

მესამე ჯგუფის ელემენტის ნიტრიდის (p-GaN) ფორმირება, მისი ელექტრო–ფიზიკური და ოპტიკური მახასიათებლების შესწავლა ამირან ბიბილაშვილი, ზურაბ ყუშიტაშვილი, ზურაბ ჯიბუტი E-mail: amiran.bibilashvili@tsu.ge ანოტაცია. ბოლო დროს გაიზარდა ინტერესი გალიუმის ნიტრიდის (GaN) მიმართ, რომელიც უაღრესად ხელსაყრელია ოპტოელექტრონული ხელსაწყოების დასამზადებლად, განსაკუთრებით ლურჯი და ულტრაიისფერი დიაპაზონისთვის. აგრეთვე, ის ერთ–ერთ პერსპექტიულ მასალად ითვლება ზემაღალი სიხშირის ტრანზისტორების, ლაზერული და მაშუქი დიოდების შექმნისთვის. ასევე, ეს ხელსაწყოები გამოირჩევიან მაღალი რადიაციული მდგრადობით და დიდი სიმძლავრის გამოსავლიანობით, ვიდრე შესაბამისი ხელსაწყოები აგებული სხვა ნახევარგამტარებზე. ნახევარგამტარული ხელსაწყოების ერთ–ერთი მთავარი შემადგენელი აქტიური ელემენტია p-n გადასასვლელი. ასეთი ელემენტის შექმნისთვის აუცილებელია ლეგირება სხვადასხვა მინარევებით. ეს პროცესები GaN–სთვის საკმაოდ რთულია და დღეისთვის ცალსახად არაა გადაჭრილი. როგორც წესი, მიღებულ ნიტრიდებს აქვთ n–ტიპის გამტარობა და p–ტიპის მიღება პრობლემატურია. ამიტომ საჭირო გახდა ახალი მიდგომების, ახალი ტექნოლოგიური მეთოდების ძებნა და დამუშავება. ამიტომ ამ პრობლემის გადასაწყვეტად, ჩვენს მიერ შესწავლილ და დამუშავებულ იქნა GaN–ის მიღების დაბალტემპერატურულ მაგნეტრონული გაფრქვევის პროცესში სპილენძის ლეგირების პროცესის შეთვსება, უი გასხივების თანხლებით და შემდგომი იმპულსურ ფოტონური დასხივების პროცესების გამოყენება. მოცემულ პრეზენტაციაში მოცემულია GaN–ის მიღების დაბალტემპერატურული (T≤6000C) მაგნეტრონული გაფრქვევის პროცესში სპილენძით ლეგირების ტექნოლოგია, რის შედეგად ფორმირდება p–ტიპის GaN–ის სტრუქტურა. დადგენილია ჩვენს მიერ შექმნილი ორიგინალური ორმაგნეტრონიანი გაფრქვევის პროცესის ოპტიმალური რეჟიმები. გაზომილია მიღებული GaN ფირების და p-n გადასასვლელის ზოგიერთი ელექტრო–ფიზიკური, ოპტიკური პარამეტრები და მიღებული შედეგებიდან კეთდება დასკვნა, რომ ჩვენს მიერ შემუშავებული ტექნოლოგიით მიღებულ GaN ფირებზე შესაძლებელია მიკრო და ნანოელემენტების მიღება. უი გამოსხივებით სტიმულირებული პლაზმური ანოდირებით ZrO2–ის მიღება და კვლევა ამირან ბიბილაშვილი, ზურაბ ყუშიტაშვილი, ლადო ჯიბუტი E-mail: amiran.bibilashvili@tsu.ge ანოტაცია. ოქსიდების ფორმირების დაბალტემპერატურული ტექნოლოგია მნიშვნელოვანია მის ბაზაზე მაღალხარისხიანი მიკრო და ნანოელემენტების მიღებისთვის. ზოგადად, მაღალი ტემპერატურა იწვევს არასასურველ მოვლენებს მიკრო და ნანო მასალებსა და შესაბამის სტრუქტურებში. მოცემულ პრეზენტაციაში განხილულია გარდამავალ მეტალ ცირკონიუმის ოქსიდის (ZrO2) მიღება დაბალტემპერატურული (~4000C) პლაზმური ანოდირებით, სტიმულირებული ულტრაიისფერი (უი) გამოსხივებით. ეს მასალა საინტერესოა თავისი ელექტრო–ფიზიკური და დიელექტრიკული თვისებებით (დიელექტრიკული მუდმივა , აკრძალული ზონის სიგანე ≈5ევ), რის გამოც ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მემრისტორების აქტიურ შრეში, ველის ტრანზისტორებში ჩამკეტქვეშა დიელექტრიკებად, სუპერკონდენსატორებში, მიკროსქემებში ელემენტთა იზოლაციისთვის და ა.შ. აღწერილია ZrO2–ის ფორმირების დაბალტემპერატურული ტექნოლოგია. მიღებულ ოქსიდის ბაზაზე შექმნილ მეტალ–ოქსიდ–ნქხევარგამტარ (მონ) სტრუქტურზე გაზომილია ვოლტ–ფარადული (C-V) მახასიათებლები სხვადასვა ფორმირების დენებზე და სიხშირეებზე, ოპტიმალურ ტექნოლოგიურ პროცესებთან დამოკიდებულებით, გამოთვლილია ზოგიერთი ელექტრო–ფიზიკური და დიელექტრიკული პარამეტრები, გაზომილია დიელექტრული დანაკარგები და წარმოდგენილია უი–ით სტიმულირებული პლაზმური ანოდირების შესაძლო მექანიზმი. მოცემულია დასკვნა, რომლის თანახმად ამ მეთოდით ფორმირებული ცირკონიუმის ოქსიდი გამოსადეგარია მიკრო და ნანოელემენტების მისაღებად.

Lecture files:

თსუკონფ7 [ka]