Facebook Instagram Twitter RSS Feed Back to top

Témy doktorandského štúdia

Elektrotechnický ústav SAV

Názov témy
Štúdium technologického vplyvu na materiálové vlastnosti širokopásmových polovodičov a účinky samoohrevu z nich pripravených súčiastok
Program DŠ
Elektronika a fotonika
Meno školiteľa/-ky
Ing. Milan Ťapajna, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Fakulta elektrotechniky a informatiky STU
Stručná anotácia
Súčasný moderný trend výskumu materiálov vhodných pre ďalšie generácie elektronických súčiastok potvrdzuje záujem o polovodiče s väčšou šírkou energetickej medzery (Eg) ako Si. Týmito boli dlho najmä GaN a SiC, no tento trend pokračuje ďalej a privádza do pozornosti materiály ako AlN, AlGaN vysokým obsahom Al, diamant a Ga2O3 ako vhodných kandidátov pre vysokonapäťové/vysokovýkonové súčiastky. Kvôli relatívne jednoduchej príprave substrátov aj epitaxných vrstiev, veľkej šírke energetickej medzery (Eg~4.8-5.4eV) a vysokému teoretickému prieraznému poľu (Ebr~8MV/cm) je práve Ga2O3 veľmi sľubným materiálom pre súčiastky s vysokým blokovacím napätím (>8kV) a potenciálne pre vysoké spínacie výkony. Základným nedostatkom Ga2O3 je jeho nízka a navyše anizotrópna tepelná vodivosť (κ~10-27W/mK pre β-Ga2O3), ktorá bude kriticky vplývať na samoohrev výsledných súčiastok a tým pádom aj na ich spoľahlivosť. Preto je žiadúce skúmať efekty samoohrevu týchto súčiastok v závislosti od vplyvu technologickej prípravy Ga2O3 vrstiev, okrem iného s ohľadom na kryštalickú fázu Ga2O3 a tepelnú vodivosť použitej rastovej podložky. Hlavným cieľom dizertačnej práce bude štúdium vplyvu technológie prípravy epitaxných vrstiev Ga2O3 na ich materiálové vlastnosti, vývoj technológie prípravy súčiastok na báze Ga2O3 a ich následná detailná elektrická, optická a tepelná charakterizácia. Veľká pozornosť bude venovaná detailnej charakterizácii Ga2O3 vrstiev rastených na podložkách s vysokou tepelnou vodivosťou (SiC) s cieľom potlačenia efektov samoohrevu v súčiastkach pripravených na týchto štruktúrach. V práci budú využité moderné technologické prístroje a postupy dostupné na Elektrotechnickom ústave a Fyzikálnom ústave SAV.