Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik sensorowych InTechFun 1 Instytut Technologii Elektronowej
ZESPÓŁ REALIZUJĄCY PROJEKT Z11 ITE Doc. dr hab. Henryk M. Przewłocki Kier. Zespołu Dr inż. T. Gutt Z-ca Kier. Zesp. Pomiary elektryczne Dr P. Borowicz Badania ramanowskie Mgr inż. W. Rzodkiewicz Badania optyczne (doktorant) Mgr inż. K. Piskorski Badania fotoelektryczne (doktorant) Mgr inż. T. Małachowski Pomiary elektryczne 5 osób: Technicy i pracownicy pomocniczy 2
SPECJALIZACJA Opracowywanie nowych metod charakteryzacji nanostruktur Zaawansowane badania nanostruktur opracowywanych lub wytwarzanych w czołowych ośrodkach naukowych świata AMO GmbH, Aachen Germany ACREO AB. Sweden European Center of Excellence NANOSIL CEA LETI France Tokyo Institute of Technology Japan LOT Oriel GmbH Germany Chalmers University of Technology Sweden Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki PW Instytut Technologii i Materiałów Elektronicznych 3
INFRASTRUKTURA Recently refurbished, air-conditioned (temperature 22±2 o C, humidity <40%), electrostatically grounded and shielded laboratory rooms New, state of the art, measurement equipment (Agilent, Woollam, Keithley, Tektronix, Signal Recovery, MonoVista, in-house) Three groups of characterization methods primarily developed and applied in the department: - Electrical - Photoelectrical - Optical 4
METODY ELEKTRYCZNE C(V), I(V), G(V) characteristics of high resolution and sensitivity Determination of equivalent circuit of a sample from impedance spectra by IS method Determination of interface traps energy distributions by Gp/ω=f(ω) method (conductance method) Standard and non-standard measurements of MOS capacitor/transistor/schottky diode electrical parameters CASCADE probes Agilent 4294A impedance meter and B1500 semiconductor analyzer Trap density and capture cross-section energy distributions 5
METODY FOTOELEKTRYCZNE Photoelectric methods primarily employed to determine energy band parameters of investigated structures: band offsets contact potential difference 0.006 flat-band voltage 0.003 trap parameters 0 distributions of electrical parameters local values over the characteristic areas of nanostructures Photo yield vs. energy Wydajność Y^1/p 0.018 0.015 0.012 0.009 2 3 4 5 7 9 4 4.5 5 5.5 6 6.5 Energia kw antów hv [ev] Unique photo-electric measurement equipment SLPT measurement setup 6
METODY OPTYCZNE Optical investigations rely on the methods of spectroscopic ellipsometry, interferometry, reflectometry and Raman spectroscopy. thickness and optical characteristics of various layered structures distribution of mechanical stress chemical content in various objects in degrees 180 160 140 120 100 80 60 Generated and Experimental Model Fit Exp E 65 Exp E 70 40 200 400 600 800 1000 Wavelength (nm) 12 Generated and Experimental 10 Model Fit Exp E 65 Exp E 70 Mono Vista Raman spectrometer Voollam VASE spectroscopic ellipsometer and Ψ spectra Ψ in degrees 8 6 4 2 200 400 600 800 1000 Wavelength (nm) 7
ZADANIA B+R 1. Lista zadań współrealizowanych przez zespół Zadanie 0.1 Zarządzanie projektem Zadanie 1.3 Charakteryzacja materiałów Zadanie 2.7 Charakteryzacja struktur Zadanie 4.6 Wykonanie i weryfikacja parametrów funkcjonalnych fotodetektora ultrafioletu na bazie heterozłacza AlGaN/GaN Zadanie 6.1 Promocja i upowszechnienie wyników 8
ZADANIA B+R 2. Powiązanie z innymi zadaniami/pakietami zadaniowymi Nasze prace prowadzone są przede wszystkim w ramach pakietu zadaniowego PZ1: Nowe materiały, w ramach którego współpracujemy z zespołami realizującymi zadania Z1.1 i Z1.2 oraz w ramach pakietu PZ2: Nowe moduły technologiczne, w ramach którego współpracujemy z zespołami realizującymi zadania Z2.1, Z2.2, Z2.3, Z2.4, Z2.5 i Z2.6. Osobą odpowiedzialną za całość problematyki charakteryzacji materiałów i struktur jest Prof. J. Szuber z Politechniki Śląskiej. 9
3. Wyniki dotychczasowych prac ZADANIA B+R Dotychczas wykonano badania dwu partii (AN1 i AN2) płytek ze strukturami MOS wykonanymi na podłożach SiC-4H. Płytki w tych partiach różniły się między sobą sposobem utleniania, natomiast partia AN2 różniła się tym od partii AN1, że poddana została dodatkowo wygrzewaniu pometalizacyjnemu (PMA). Sprawozdania zawierające wyniki pomiarów przekazano wytwórcom struktur. Aktualnie trwają jeszcze badania struktur z partii AN3 zawierającej struktury MOS z różnymi warstwami dielektrycznymi 10
4. Współpraca z innymi zespołami ZADANIA B+R Współpracę tę opisano w pkt. 2: Powiązanie z innymi zadaniami/pakietami zadaniowymi 11
PROMOCJA PROJEKTU Promocji projektu dotychczas nie prowadzono 11