The industrial level technologies including molecular beam epitaxy and submicron planar processing are developed to realize novel electron devices based on III-nitride multilayer heterostructures. Wide conditions range available on growth equipment used as well as flexible heterostructure designs allows controlling of device oriented material properties. For microwave applications, thick AlN “templates” grown at extremely high (up to 1100°C) substrate temperature in conjunction with multilayer transition region design both provide low dislocation density in the order of 10 8 cm -2 . The strong carrier confinement in two-dimensional electron gas for collapse-free transistor operation is provided by placing GaN channel between AlGaN barriers of various Al content, keeping high sheet conductivity of 260-320 Ohm/square. Based on these heterostructures a number of power amplifiers for L-, S-, C- and X-band are realized. For various types of bulk acoustic resonators, stress-controlling technology of AlN/GaN layers having high depth uniformity on Si substrates is also developed.

Industrial Technologies For III-Nitride-Based Electronics.

﻿Изобретение относится к технологии выращивания полупроводниковых гетероструктур со множественными квантовыми ямами методом молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) и может быть использовано при изготовлении устройств на основе фотоприемных матриц с чувствительностью в глубоком инфракрасном диапазоне (8-12 мкм). В способе выращивания гетероструктуры для инфракрасного фотодетектора, включающей подложку и вышележащие полупроводниковые слои - контактные и слои, образующие активную область, содержащую множество квантовых ям и барьеров, методом молекулярно-пучковой эпитаксии путем нагрева подложки в вакууме и попеременной подачи потоков реагентов в квантовые ямы и барьеры, а также легирующей примеси - Si в квантовые ямы, причем в квантовые ямы подают реагенты: Ga и As, а в квантовые барьеры - Al, Ga и As, в квантовые ямы дополнительно подают Al в количестве, обеспечивающем его мольную долю в квантовой яме 0,02-0,10, при этом в процессе выращивания слоев, образующих активную область, температуру подложки поддерживают в пределах 700 -750С, а уровень легирования квантовых ям поддерживают в пределах (2-5)1017 см-3. Снижается количество кристаллических дефектов, и повышается тем самым чувствительность (отношение сигнал/шум) и обнаружительная способность (минимальное значение детектируемого сигнала фотодетектора).

Anatoly Leonidovich Dudin

Papers

Industrial Technologies For III-Nitride-Based Electronics.

Способ выращивания гетероструктуры для инфракрасного фотодетектора