Elektrotechnický ústav SAV, v. v. i.
Názov témy
Epitaxný rast vrstiev Ga2O3 a príbuzných zlúčenín metódou chemickej depozície z pár organokovov (MOCVD)
Program DŠ
Elektronika a Fotonika
Rok prijímania
2024
Meno školiteľa/-ky
Ing. Filip Gucmann, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Fakulta elektrotechniky a informatiky STU
Stručná anotácia
Takmer tretina všetkej vyrobenej elektrickej energie prichádza pred svojou spotrebou do styku s výkonovými elektronickými súčiastkami a v najbližšej dekáde je očakávaný nárast tohto množstva až na 80 %. Aj malé zvýšenie účinnosti výkonových súčiastok preto predstavuje nezanedbateľnú úsporu elektriny a uhlíkových emisií. Jedným zo spôsobov ako toto zvýšenie účinnosti dosiahnuť je vývoj výkonových súčiastok na báze nových polovodičov s veľkou šírkou energetickej medzery (Eg). Veľmi vhodným materiálom pre vysokovýkonové a vysokonapäťové aplikácie je oxid galitý (Ga2O3), ultraširokopásmový polovodič s Eg ~4,9 eV, ktorý svojimi parametrami prekonáva súčasne využívané polovodičové materiály v oblasti spínacích napätí do niekoľko kV (Si, SiC, GaN). Okrem toho môžu súčiastky na báze Ga2O3 zásadne prispieť k rýchlejšiemu rozvoju elektromobility vďaka vývoju rýchlych nabíjačiek a účinnému prenosu medzi batériou a systémami elektrického pohonu.
Hlavným cieľom dizertačnej práce bude výskum a optimalizácia rastu tenkých epitaxných vrstiev Ga2O3, resp. príbuzných materiálov napr. (AlxGa1-x)2O3 alebo (InxGa1-x)2O3 na rôznych substrátoch (napr. Al2O3, SiC) metódou chemickej depozície z pár organokovov (MOCVD) a taktiež štúdium technologického vplyvu prípravy týchto vrstiev na ich materiálové vlastnosti – štruktúrne, elektrické a optické.
V práci bude využitá komerčná MOCVD rastová aparatúra Aixtron (CCS) a moderné technologické prístroje a postupy dostupné na Elektrotechnickom ústave SAV, v. v. i. a úspešná absolventka/úspešný absolvent nadobudne široké spektrum experimentálnych zručností pre diagnostiku materiálov (napr. Röntgenová difrakcia, mikroskopia atomárnych síl, Ramanova spektroskopia a pokročilé elektrické metódy). Práca bude realizovaná v rámci spoločného projektu s taiwanským partnerom ITRI (Industrial Technology Research Institute).
Hlavným cieľom dizertačnej práce bude výskum a optimalizácia rastu tenkých epitaxných vrstiev Ga2O3, resp. príbuzných materiálov napr. (AlxGa1-x)2O3 alebo (InxGa1-x)2O3 na rôznych substrátoch (napr. Al2O3, SiC) metódou chemickej depozície z pár organokovov (MOCVD) a taktiež štúdium technologického vplyvu prípravy týchto vrstiev na ich materiálové vlastnosti – štruktúrne, elektrické a optické.
V práci bude využitá komerčná MOCVD rastová aparatúra Aixtron (CCS) a moderné technologické prístroje a postupy dostupné na Elektrotechnickom ústave SAV, v. v. i. a úspešná absolventka/úspešný absolvent nadobudne široké spektrum experimentálnych zručností pre diagnostiku materiálov (napr. Röntgenová difrakcia, mikroskopia atomárnych síl, Ramanova spektroskopia a pokročilé elektrické metódy). Práca bude realizovaná v rámci spoločného projektu s taiwanským partnerom ITRI (Industrial Technology Research Institute).