0730-5-freview (Плазменные процессы в технологии HEMT транзисторов на основе III-нитридов)

195251„Санкт-Петербург, ул, Политехническая, д. 29 Диссертационный совет Д 212.229.01 при Санкт-Петербургском политехническом университете им. Петра Великого Отзыв На автореферат диссертации Андрианова Николая Александровича «!1лазмепные процессы в технологии НЕМТ транзисторов на основе 1П-нитридов», представленной на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук !специальность 01.04.04 — физическая электроника).

Диссертационная работа Андрианова Н.А. посвящена экспериментальному исследованию механизмов влияния плазмы газового разряда на физико-химические свойства поверхности Сэва в технологии НЕМТ транзисторов на основе гетеропереходов типа А16аМ/баХ. В диссертации проведено исследование режимов плазменных обработок поверхности НЕМТ структур на основе Ш-~итридов для достижения высоких эксплуатационных характеристик транзисторов на Г1аХ основе. В диссертации значительное внимание уделено разработке и созданию планарного энергоанализатора для 1и-з1ш диагностики газового разряда и плазменных технологических процессов. В настоящее время наблюдается рост интенсивности исследований и разработок в области силовой и СВЧ электроники на основе 111-нитридов. Интерес к этим матери шам обусловлен целым рядом уникальных физических свойств Ш-нитридов, среди которых: высокая механическая прочность, термическая стабильность, высокая теплопроволность„ химическая инертность, высокие напряжения пробоя и другие электрические свойства, связанные с большой шириной запрещенной зон.

Необходимо добавить, что компонентная база па основе ! Ц-нитридов уже сейчас превосходит по своим характеристикам аналоги на основе кремния (Я), арсенида галлия (баАз) и карбида кремния (ЯС). Постростовая технология создания НЕМТ транзистора на основе А10аМОа1М подразумевает, в силу химической инертности материалов, использование плазменных методов травления и обработки поверхности для формирования топологии прибора и улучшения существующих характеристик транзистора. Важное значение в технологии приборов на Ш-нитридах приобретают плазменные методы обработки поверхности, которые в отличие от традиционного травления (удаление материала), призваны модифицировать поверхностный химический состав полупроводниковых структур для улучшения эксплуатационных приборных структур.

При плазменной обработке ключевую роль играют энергии ионов, бомбардирующих структуру. Контроль этих энергий важен для оптимизации процессов плазменной обработки для достижения высоких эксплуатационных характеристик НЕМТ транзисторов на основе А16аМ6аМ. Исходя из сказанного выше, можно констатировать, что актуальность темы диссертации высока. В диссертации показано, что плазменная обработка в среде ВС!з в !СР-режиме верхнего сир-слоя 6аХ НЕМТ структуры приводит к образованию полимерной- диэлектрической пленки типа ВС1„на поверхности, что, в свою очередь, приводит к росту сопротивления омических контактов. Г1ри этом обработка баМ сар-слоя в ВС!з плазме с использованием 1СР-К!Е режима позволяет заметно снизить сопротивление омических контактов к А!бай/ОаМ НЕМТ структурам.

Установлена ключевая роль напряжения смещения на подложке или, другими словами, средней энергии ионов, бомбардирукнцих поверхность верхнего ОаХ сар — слоя НЕМТ структуры при обработке в ВС!~ плазме н 1СРК1Е режиме, в удалении поверхностной оксидной пленки и в уменьшении поверхностного барьера для транспорта электронов, что в итоге приводит к уменьшению сопротивления омических контактов. Снижение контактного сопротивления в структурах мощных транзисторов позволяет не только уменьшить паразитное выделения тепла, но и достичь снижения коэффициента шума транзисторов.

Интересным является также то, что установлен режим плазмохимической обработки в емкостном газовом разряде в среде Я 6 поверхности верхнего «сар-слоя» 6аХ НЕМТ-структур на основе А!6аХ/6аМ, который приводит к существенному увеличению напряжения поверхностного пробоя А16аХ!6аЫ НЕМТ структур. Отмечено, что увеличение напряжения поверхностного пробоя НЕМТ структур связано с уменьшением плотности поверхностных состояний за счет замещения поверхностной оксидной пленки 6а„О~ на пленку типа 6аГ,. Автором также обнаружен любопытный эффект, состоящий в изменение поверхностной полярности 6аМ в результаге плазменной обработки в среде ВГы что подтверждено измерениями методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, который Особо надо отметить, диссертантом разработан и с использованием методов микроэлектроники и плазменного травления создан компактный анализатор энергии ионов, способный работать непосредственно в плазменных реакторах без использования дополнительных камер откачки.

На такой прибор диссертантом получен патент. Необходимо добавить то, что все разработанные диссертантом технологические плазменные процессы обработки поверхности успешно апробированы и внедрены в На основании вышеизложенного считаю, что диссертация Андрианова Н.А. удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым ВАК к кандидатским диссертациям, а автор по своей квалификации, безусловно, заслуживает ему присуждения ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.04 — физическая электроника. ',1 кап.лю.Ф.

-.- ° .~. «-юу«.. 4/1( 1м-- л- .д--з~~~-ы Начальник отдела прикладных наноэлектро~~)ых структур, федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" 123098, пл. Академика Курчатова, 1, Москва 1зпр://жив.нгоро.ги/ Подпись научного сотрудника Максима Леонидовича Занавескина заверяю, Заместитель главного ученого секретаря — руководитель службы главного ученого секретаря Центра, федеральное государственно центр "Курчатовский инстит кандидат физико-математич е "Национальный исследовательский /Сергей Юрьевич Стремоухов/ Й~ /,~ Л'.ЧЯ реальные технологические маршруты создания НЕМТ транзисторов на основе П1- нитридов в АО «Светлана-Рост», г.

Санкт-Петербург. В качестве замечания по автореферату можно отметить, что в тексте реферата говорится о недостаточности энергии ионов при обработке поверхности ба)~ч в 1СР- режиме (-10еУ) для препятствования росту полимера В„С1г (энергия связи -3.08еЪ') и эффективного удаления окисла ОазОз (энергия связи-2.95еУ) в виде летучих соединений типа ВОС1.

Таким образом, энергии связи описанных соединений в несколько раз ниже величины плавающего потенциала при обработке в 1СР-режиме (-10еУ). То есть, казалось бы, энергия ионов в плазме выше энергий связи указанных соединений.

Почему же тогда не происходит удаление этих соединений при плазменной обработке 1СР-режиме? Данное замечание требует пояснения от автора, но оно не умаляет значимости представленного автором материала. Об уровне и степени новизны полученных результатов свидетельствует тот факт, что большинство из них опубликовано в ведущих научных журналах, печатающих результаты самого высокого качества.

.