Учёные нашли способ создания приборов нитрида галлия на кремниевой подложке диаметром 150 мм
Первые опыты и результаты
Физические принципы создания приборов нитридной группы вывел Ж.И. Алферов в тот период изучения лазеров. На базе его разработок начали изготовление деталей и микросхем для СВЧ-приборов - нитридные гетероструктуры. Однако высокая стоимость таких устройств делала технологию нерентабельной. В поисках способов уменьшения цены было исследователи попробовали соединить технологию, которая используется в мире для распространенных кремниевых подложек с диаметром 500 мм, и СВЧ-технологии с диаметром 50 мм. Но полностью перейти на больший диаметр не позволяло отсутствие отработанных надежных технологий изготовления. Тогда начали разрабатывать способ производства нитрида галлия на кремнии.
Первые российские устройства изготовили в МИЭТ в 2012 году на подложках нитрида галлия на кремнии диаметром 50 мм. А в 2017 г. в МИЭТ уже вовсю занимались технологией изготовления нитрида галлия на подложках кремния диаметром 150 мм.
«Мы понимали, что если у нас это получится, то мы будем обладать технологиями мирового уровня, – рассказывает ведущий научный сотрудник МИЭТ, заведующий лабораторией «Элементная база наноэлектроники» кафедры «Квантовая физика и наноэлектроника» Владимир Егоркин. – Фирмы с мировым именем держат в секрете технологии изготовления таких пластин и составы рабочих структур, при том, что бизнес уже давно говорит о мощнейших характеристиках приборов на них».
И это верно: заграницей существует услуга по выращиванию структуры по ТЗ заказчика, при этом вся ответственность за «дизайн» структуры лежит на заказчике. Ведь чтобы понять и смоделировать такую структуру, нужно быть высококвалифицированным специалистом в области физики полупроводниковых приборов.
Исследователи из МИЭТ сумели разработать, просчитать и произвести СВЧ устройства на пластинах диаметром 150 мм, а также создали опытные экземпляры сверхмощных СВЧ-приборов, обладающие характеристиками, сравнимыми с зарубежными аналогами.
«Овладев этой технологией, мы получили пробивное напряжение в районе 250 вольт! Сравните, у арсенида галлия, который использовался ранее, напряжение равняется 25 вольтам, – говорит Владимир Егоркин. – Такие мощности особенно важны для внедрения в России пятого поколения мобильной связи. Количество подложек для производства СВЧ-приборов для телекоммуникаций можно сократить в два раза! Это, безусловно, существенно отразится на стоимости готовых микросхем».
На сегодняшний день исследователи из МИЭТ находятся на этапе завершения процесса идеологии, создания алгоритмов и выбирают частотные диапазоны для того чтобы запустить производство микросхем на диаметре 150 мм для отечественных СВЧ-приборов нитрида галлия.
Источник: rlocman.ru
