Автореферат (Плазменные процессы в технологии HEMT транзисторов на основе III-нитридов), страница 4

Экспериментально продемонстрирована ключевая рольнапряжения смещения на подложке или, другими словами, среднейэнергии ионов, бомбардирующих поверхность верхнего GaN cap – слояструктуры. Установлено, что обработка поверхности структуры в BCl3плазме в ICP-RIE режиме с напряжением смещения на подложкеравным 40 V позволяет уменьшить поверхностный потенциальнойбарьер за счет образования донорных вакансий азота и эффективноудалять поверхностный окисел, что в итоге приводит к уменьшениюсопротивления омических контактов.4. Экспериментально установлен режим пост-ростовой обработки HEMTструктур в оптимизированном ICP-RIE режиме в газовом разряде BCl3позволяющий эффективно удалять с поверхности GaN сорбированныесоединения и оксидную пленку.5.

Экспериментально установлен режим плазмохимической обработки вемкостном газовом разряде в среде SF6 поверхности верхнего cap-слояGaN HEMT-структур на основе AlGaN/GaN, который приводит ксущественному увеличению напряжения поверхностного пробояAlGaN/GaN HEMT структур.6. Экспериментально установлено, что плазменная обработка поверхностиGaN в емкостном газовом разряде в среде SF6 приводит к образованиюсмешанной поверхностной полярности или даже инверсииповерхностной полярности GaN.7. Экспериментальное исследование воздействия N2 плазмы на DCхарактеристики HEMT транзистора на основе III-нитридов показало,что плазменная обработка на частоте возбуждения разряда 100 kHzприводит к значительному падению тока насыщения транзисторов (вусловиях проведенных опытов до 5 раз), что связано со значительнымуменьшением подвижности двумерных электронов в каналетранзистора в результате ионной бомбардировки при плазменнойобработке.8.

Разработан и создан с использованием методов микроэлектроникипланарный энергоанализатор способный работать непосредственно вплазменныхреакторахбезиспользованиядополнительнойдифференциальнойоткачки.Атакжепроведенапроверкаработоспособности такого планарного энергоанализатора.9. Разработанные технологические плазменные процессы обработкиповерхности успешно апробированы и внедрены в реальныетехнологические маршруты создания HEMT транзисторов на основе IIIнитридов.16Материалы диссертации опубликованы в следующих работахА1.Андрианов, Н.А.

Формирование оптимального омического контакта кслою двумерных электронов на гетерогранице AlGaN/GaN с использованиемплазменного RIE травления / Н.А. Андрианов, А.Г. Ткаченко, А.А. Лапшин // 8ая Всероссийская конференция: Нитриды галлия, индия и алюминия –структуры и приборы. – 2011. – P. 143.А2.Kobelev, A.A. BCl3 plasma treatment effect on ohmic contact resistance inGaN-based mobility transistors / A.A. Kobelev, A.S.

Smirnov, Y.V. Barsukov, N.A.Andrianov // IEEE IVESC. – 2014. – P. 1-2.А3.Kobelev, A. Encyclopedia of Plasma Technology: Boron Trichloride DryEtching / A. Kobelev, N. Andrianov, Y. Barsukov, A. Smirnov. – London: Taylor &Francis. – 2017. – P. 193-202.А4.Kobelev, A.A.

Boron trichloride plasma treatment effect on ohmic contactresistance formed on GaN-based epitaxial structure / A.A. Kobelev, Yu.V. Barsukov,N.A. Andrianov, A.S. Smirnov // J. Phys. Conf. Ser. – 2015. – Vol. 565. – P. 1-4.А5.Андрианов, Н.А. Влияние обработки поверхности в BCl3 плазме наформирование омических контактов к структурам AlGaN/GaN / Н.А.Андрианов, А.А. Кобелев, А.С. Смирнов, Ю.В. Барсуков, Ю.М. Жуков // ЖТФ.– 2017. – Том 87, вып. 3. – С.

413-418.А6.Андрианов, Н.А. Исследование воздействия плазмы SF6 поверхностьHEMT-структур на основе GaN / Н.А. Андрианов, Н.Е. Блинов, А.С. Гаврилов,А.С. Смирнов, П.А. Сомов, С.Ф. Мусихин, С.В. Кокин, Д.М. Красовицкий //Успехи прикладной физики. – 2017. – Том 5, вып. 4. – С. 335-340.А7.Красовицкий, Д.М. развитие стандартных технологий III-нитридов вЗАО “Светлана-Рост” / Д.М. Красовицкий, Н.А.

Андрианов, А.Л. Дудин, С.В.Кокин, Н.И. Кацавец, А.Г. Филаретов, В.П. Чалый // 11-ая Всероссийскаяконференция Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы. –2017. – C. 38.А8.Андрианов, Н.А. Воздействие N2 плазмы на свойства HEMT на основеAlGaN/GaN / Н.А. Андрианов, Е.В. Вознюк, С.В. Кокин // 10-ая Всероссийскаяконференция: Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы. –2015. – С. 136.А9.Андрианов, Н.А. Роль энергии ионов в воздействии N2 плазмы на DCхарактеристики HEMT на основе III-нитридов / Н.А.

Андрианов, П.А.Панкратьев, А.С. Смирнов // Прикладная физика. – 2018. – С. (Принята впечать).А10.Анализатор потока и энергии заряженных частиц / Мухин Е.Е.,Андрианов Н.А. [и др.] // Патент на полезную модель РФ. – 2012. – № 119519А11.А.А. Кобелев. Многосеточные энергоанализаторы задерживающегопотенциала для измерения функции распределения ионов по энергиям изплазмы высокочастотного емкостного разряда / А.А. Кобелев, Н.А. Андрианов,Е.М. Хилькевич, Т.В. Черноизюмская, А.С.

Смирнов // Успехи прикладнойфизики. – 2017. – Том 5, вып. 6. – С. 608-617.17Цитированная литература1. Khan, M.A. Metal Semiconductor Field Effect Transistor on a single crystalGaN / M.A. Khan, J.N. Kuznia, A. Bhattarai and D.T. Olson // Appl. Phys. Lett.– 1993. – Vol. 62, no. 5. – P. 1786-1787.2. Mishra, U.K. AlGaN/GaN HEMTs: AN overview of device operation andapplications / U.K. Mishra, P.

Parikh, Y. Wu // Proceedings of the IEEE. –2002. – Vol. 90. – P. 1022-1031.3. Ponce, F.A. Nitride-based semiconductors for blue and green light-emittingdevices / F.A. Ponce, D.P. Bour // Nature. – 1997. – Vol. 386. – P. 351-359.4. Pearton, S.J. Fabrication and performance of GaN electronic devices / S.J.Pearton, F. Ren, A.P.

Zhang, K.P. Lee // Materials Science and Engineering: R:Reports. – 2000. – Vol. 30, no. 3-6. – P. 55-122.5. Amacher, O. Two-dimensional electron gases induced by spontaneous andpiezoelectric polarization charges in N- and Ga-face AlGaN/GaNheterostructures / O. Ambacher, J. Smart, J.R. Shealy, N.G. Weimann, K. Chu,M. Murphy, W.J. Schaff, L.F. Eastman, R. Dimitrov, L. Wittmer, M.Stutzmann, W. Rieger, J. Hilsenbeck // J. of Appl. Phys. – 1999. – Vol. 85, no.6. – P. 3222-3233.6. Mi, M. Millimeter-Wave Power AlGaN/GaN HEMT Using Surface PlasmaTreatment of Access Region / M.

Mi, X.H. Ma, L. Yang, Y. Lu, B. Hou, J. Zhu,M. Zhang, H.S. Zhang, Q. Zhu, L.A. Yang // IEEE transactions on ElectronDevices. – 2017. – Vol. 64, no. 12. – P. 4875-4881.7. Kodera, M. Impact of Plasma-Damage-Layer Removal on GaN HEMT Devices/ M. Kodera, A. Yoshioka, T., Sugiyama, T., Ohguro, T. Hamamoto, T.Kawamoto, T., Yamanaka, Z. Xinyu, S. Lester, N. Miyashita // Phys. StatusSolidi A. – 2017. – Vol.

1700633. – P. 1-6.8. Абрамов, А.С. Исследование ионной бомбардировки пленок аморфногокремния в процессе плазмохимического осаждения в высокочастотномразряде / А.С. Абрамов, А.Я. Виноградов, А.И. Косарев, А.С. Смирнов,К.Е. Оролов, М.В. Шутов // ЖТФ. – 1998 – Т. 68, вып. 2. – С. 47-53.9. Sangauer, E. Etching mechanisms of HfO2, SiO2 and poly-Si substrates inBCl3 plasmas / E. Sangauer, E. Pargon, X. Mellhaoui, R. Ramos, G. Cunge, L.Vallier, O.

Joubert, T. Lill //. J. Vac. Sci. Technol. B. – 2007. – Vol. 25, no. 5. –P. 1640-1646.10. Higashiwaki, M. Effects of oxidation on surface chemical states and barrierheight of AlGaN/GaN heterostructures / M. Higashiwaki, S. Chowdhury, B.L.Swenson, U.K. Mishra // Appl.

Phys. Lett. – 2010. – Vol. 97. – P. 1-3.11. Mishra, M. Surface chemistry and electronic structure of nonpolar and polarGaN films / M., Mishra, S. Krishna, N. Aggarwal, G. Gupta // Appl. SurfaceScience. 2015. – Vol. 345. – P. 440-447.18.