| Название: | Низкочастотный шум в низкоразмерных полупроводниковых наноструктурах |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 |
| Научная дисциплина: | 02-205 Нано- и микроструктуры, 02-440 Радиофизика, статистическая радиофизика |
| Ключевые слова: | графен и структуры на основе графена, полевые нанотранзисторы на основе графена, , наноструктурные протяженные дефекты в InGaN/GaN светодиодах, GaN HFETs и SiC диодах Шоттки, нано-проволоки, флуктуации, шум 1/f, гетероструктуры, двумерный электронный газ, |
| Время действия проекта: | 2014 - 201 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Левинштейн,МЕ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 14-02-00087 |
| Финансирование 2014 г.: | 420000 |
| Исполнители: |
Гук,ЕГ: лаб. оптоэлектроники и голографии (Муратикова,КЛ)
Дмитриев,АП: сектор теории оптических и электрических явлений в полупроводниках (Аверкиева,НС)
Петров,ПВ: лаб. неравновесных процессов в полупроводниках (Алешина,АН)
Румянцев,СЛ: лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА)
Шабунина,ЕИ: лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Иванова,СВ)
Шмидт,НМ : лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Иванова,СВ)
|
Представляемый проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы: установление природы низкочастотного шума в низкоразмерных полупроводниковых наноструктурах В последние годы время в орбиту научных исследований вовлечены самые разнообразные низкоразмерные полупроводниковые наноструктуры, такие как графен, нанопроволоки, гетероструктуры, двумерный электронный газ, квантовые ямы, квантовые точки и т.д. Исследование явлений переноса в таких структурах и природы дефектообразования в них не только крайне интересно c точки зрения общих принципов понимания природы конденсированного состояния, но и является совершенно необходимым условием практического применения этих структур. Современные полупроводниковые приборы характеризуются наноразмерными масштабами активной области, так что полученные в ходе фундаментальных исследований знания о природе низкоразмерных полупроводниковых наноструктур являются основой для проектирования и создания современных полупроводниковых приборов, обеспечивающих максимальную рабочую частоту и максимальную мощность на заданной частоте. Характер и уровень низкочастотного шума в таких приборах часто становится критическим фактором, определяющим возможность практического применения наноприборов. Это обусловлено возрастанием уровня шума и его дисперсии с уменьшением размера структур. Работа по исследованию шумов в низкоразмерных полупроводниковых наноструктурах ведется несколькими группами в Японии, Франции, США и Германии. Группа в ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН начала работу в этой области одной из первых. Работая в рамках гранта 11-02-00013 а, который заканчивается в текущем 2013 году, нам удалось поставить ряд уникальных экспериментов по выяснению природы низкочастотного шума в графене и полевых транзисторах на его основе, природы шума в наноканалах, пронизывающих активные области InGaN/GaN светодиодов и SiC диодов Шоттки - наиболее перспективных современных низкоразмерных полупроводниковых наноструктур. Однако, многие закономерности поведения шумов и их связь с дефектообразованием и явлениями переноса еще не изучены. Более того, в ряде случаев, например, в графене, фундаментальная природа низкочастотного шума до сих пор не установлена. Предлагается провести фундаментальные физические исследования природы флуктуационных процессов в графене и структурах на его основе, в полевых нанотранзисторах на основе графена. Исследовать с помощью низкочастотной шумовой методики наноструктурные протяженные дефекты в InGaN/GaN светодиодах, GaN HFETs и SiC диодах Шоттки, а также в A3N нанопроволоках. В графене будет исследовано влияние облучение быстрыми электронами на структуру и низкочастотный шум графеновых пленок и нанотранзисторов, влияние сильного (до 15 Т) магнитного поля на низкочастотный и 1/f шум. Начатое нами исследование шума в InGaN/GaN светодиодах позволит установить природу внезапных катастрофических отказов в этих важнейших приборах. Будет продолжено, также исследование природы и характера шума в одной из самых важных современных полупроводниковых структур - SiC диодах Шоттки. Установление природы низкочастотного шума в наноструктурах и приборах на их основе приведет к разработке путей уменьшения уровня шума.
