Témy doktorandského štúdia

Elektrotechnický ústav SAV

Názov témy
Výskum elektrických a optických vlastností C-dopovaných GaN štruktúr pre inovatívne vysoko-výkonové vertikálne spínacie súčiastky
Program DŠ
Elektronika a fotonika
Meno školiteľa
Ing. Milan Ťapajna, PhD. ()
Prijímajúca škola
Fakulta elektrotechniky a informatiky STU
Stručná anotácia
Úroveň technológie prípravy laterálnych tranzistorov na báze nitridu gália (GaN) už dnes prevyšuje parametre moderných Si súčiastok, vďaka čomu napäťové prevodníky s GaN prvkami dosahujú účinnosť až na úrovni 99%. Pri zvyšovaní spínaného výkonu však laterálne GaN tranzistory narážajú na obmedzenia v oblasti dosahovaných prierazných napätí (~1 kV), efektov samoohrevu a s nimi súvisiacimi výzvami s odvodom stratového tepla a tiež púzdrenia súčiastok. Pre plné využitie potenciálu excelentných materiálových vlastností GaN je preto žiadúci vývoj vertikálnych konceptov GaN spínacích tranzistorov. Cieľom dizertačnej práce bude systematická štúdia elektrických a optických vlastností originálnych homo-epitaxných štruktúr pre vysoko-výkonové vertikálne GaN tranzistory. Práca bude zameraná na výskum C-dopovaných GaN vrstiev s vysokou koncentráciou uhlíka (>1018 cm-3) za účelom detailnej charakterizácie elektricky aktívnych porúch, analýzy a následného potlačenia ich parazitných vplyvov na výslednú súčiastku. V práci budú využívané techniky merania časovej závislosti elektrického prúdu a kapacity (tranzientné merania), optických metód (UV fotoluminiscencia, Ramanova spektroskopia) ako aj modelovania a simulácie. Experimenty budú realizované na originálnych štruktúrach pripravených na Elektrotechnickom ústave SAV s využitím najmodernejších technológií pre výrobu polovodičových súčiastok.