| Название: | Исследование транспортных свойств графеновых пленок, и разработка прототипа полевого транзистора на их основе |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 - ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ |
| Ключевые слова: | графен, карбид кремния, двумерный электронный газ, полевые транзисторы |
| Время действия проекта: | 2012-2014 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Лебедев,АА |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 12-02-00165 |
| Финансирование 2012 г.: | 600000 |
| Исполнители: |
Давыдов,СЮ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Дементьев,ПА: лаб. оптики поверхности (Берковица,ВЛ)
Лебедев,СП: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Макаренко,ИВ: лаб. оптики поверхности (Берковица,ВЛ)
Петров,ВН: лаб. оптики поверхности (Берковица,ВЛ)
Садохин,АВ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Титков,АН: лаб. оптики поверхности (Берковица,ВЛ)
Шавловский,НВ : лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
|
В последние годы усилился интерес к получению планарных наноуглеродных слоев (графена). Данные слои обладают металлической проводимостью, стабильны при комнатной температуре на воздухе и могут быть использованы для создания нано-транзисторов. Фирма INTEL рассматривает графен как одну из возможных основ микроэлектроники будущего. В настоящее время графен в основном получают осаждением слоев графита на поверхности различных диэлектриков или металлов. Известно , что при нагреве карбида кремния (SiC) происходит преимущественное испарение атомов Si и образование на поверхности полупроводника пленок графита. Обычно "графитизация" рассматривается как отрицательное явление в карбид кремневой электронике. Авторами настоящего проекта удалось разработать технологию получения пленок графена на поверхности SiC методом термического разложения (термодиструкции) поверхности с использованием установок для сублимационной эпитаксии карбида кремния (проект РФФИ - 07-02-00636а). Низкотемпературные исследования магнетосопротивления полученных пленок показали наличие двумерного дырочного газа с концентрацией носителей ~ 10**12 см-2. Однако, получаемые слои графена имели определенные недостатки, а именно, островковый, не сплошной, характер роста и характеризовались высокой плотностью дырок на уровне 10**12 см-2, что указывает на заметное легирование слоев. В ходе выполнения настоящего проекта предполагается оптимизировать технологию получения на поверхности полуизолирующего SiC пленок с целью устранения отмеченных недостатков. Качество полученных пленок будет контролироваться набором современных методов контроля свойств двумерных систем, включая прямой метод наблюдения атомной структуры - метод сканирующей туннельной микроскопии в сверхвысоком вакууме. На пленках графена с лучшим структурным совершенством будут проведены измерения транспортных параметров носителей заряда. Также предполагается разработка технологий нанесения тонких диэлектрических пленок на графен и формирования затворных контактов . Будут изготовлены прототипы полевых транзисторов на основе графена, проведены измерения их вольтамперных характеристик в широком диапазоне температур. На основе полученных экспериментальных данных будет сделано заключение о возможности приборного применения полученных пленок.
