Kontakt
Intranet
EN
Národné
| Nanoelsen – Nanoštrukturované tenkovrstvové materiály vyznačujúce sa slabými väzbovými interakciami pre elektronické a senzorické aplikácie | |
| Nanostructured thin-film materials characterized by weak binding interactions for electronic and sensoric applications | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum procesov prípravy a vlastností polovodivých sulfidovprechodových kovov ako Mo, W a Ni a vybraných kombinácii s ich oxidmi vo forme zmiešaných sulfidov a oxidov,ako aj o možnostiach ich dopovania vzácnymi kovmi (Pt, Au) pre použitie v senzoroch plynovako aj v superkondenzátoroch. Zároveň predpokladáme plné využitie polovodičových mikroelektronických amikromechanických techník a mikro/nanotechnológií, čo významnou mierou môže pomôcť ku kvalitatívnezlepšeným detekčným vlastnostiam, nízkej prevádzkovej spotrebe elektrickej energie senzorov na detekciu plynovako aj k zvýšenej energetickej účinnosti a doby života superkondenzátorov. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| Transit2D – Tranzistory na báze 2D kovových chalkogenidov pripravených teplom podporovanou konverziou | |
| Transistors based on 2D Metal Chalcogenides Grown via Thermally Assisted Conversion | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ťapajna Milan, PhD. |
| Anotácia: | 2D materiály majú schopnosť vytvárať atomárne tenké vrstvy s mimoriadnymi vlastnosťami. Jednou znajsľubnejších skupín 2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Zmena typu energetickejmedzery z nepriamej na priamu pri stenčovaní na monoatomárnu vrstvu vedie k jedinečným elektrickým a optickýmvlastnostiam 2D TMD. Ďalšou zaujímavou skupinou 2D materiálov sú chalkogenidy post-prechodných kovov(PTMC). Tieto materiály majú širokú energetickú medzeru a v závislosti od štruktúry materiálu vykazujúanizotropné elektrické a optické vlastnosti. Cieľom tohto projektu je príprava poľom riadených tranzistorov sizolovaným hradlom (MOSFET) a ultra-tenkou kanálovou vrstvou na báze vybraných TMD a PTMC a podrobnéštudovanie ich transportných vlastností. Zameriame sa na veľkoplošné niekoľkovrstvové PtSe2 a GaS/GaSe vrstvyrastené teplom asistovanou konverziou, teda sulfurizáciou a selenizáciou. Na základe existujúcich skúsenostíbudeme optimalizovať štruktúrne a elektrické vlastnosti horizontálne-orientovaných PtSe2 vrstiev pripravenýchselenizáciou s cieľom dosiahnutia pohyblivosti nosičov náboja porovnateľnej s najkvalitnejšími vrstvamipripravenými mechanickou exfoliáciou. Následne budeme vyvíjať a optimalizovať procesnú technológia MOSFETsúčiastok využívajúca architektúru hornej aj spodnej hradlovej elektródy. Na rast hradlových oxidov budú použitéetablované metódy rastu po atomárnych vrstvách a chemickej depozície z pár organokovových zlúčenín (MOCVD).2D vrstvy GaS/GaSe budeme pripravovať pomocou chalkogenizácie ultratenkých vrstiev Ga2O3 rastenýchmetódou MOCVD. Po vývoji a optimalizácii rastu 2D GaS/GaSe sa zameriame na vývoj MOSFET súčiastok.Okrem elektrických vlastností budeme skúmať aj optické vlastnosti pripravených 2D materiálov. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| Moderné elektronické súčiastky na báze ultraširokopásmového polovodiča Ga2O3 pre budúce vysokonapäťové aplikácie | |
| Modern electronic devices based on ultrawide bandgap semiconducting Ga2O3 for future high-voltage applications | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Gucmann Filip, PhD. |
| Anotácia: | Polovodičové súčiastky založené na širokopásmových polovodičoch predstavujú jednu z kľúčových technológií vo vývoji vysoko výkonových a vysoko frekvenčných systémov pre konverziu elektrickej energie a elekomunikácie vďaka vyšším dosahovaným prierazným elektrickým poliam, v niektorých prípadoch aj vyššej pohyblivosti elektrónov a možnosti tvoriť heteroštruktúry a 2D elektrónový plyn. GaN a SiC ako dva typické príklady profitujú aj z dostatočnej tepelnej vodivosti, čo ich súčiastkám umožňuje účinnejší odvod stratového tepla a zvýšenú spoľahlivosť. Významne etablujúcou sa skupinou materiálov sú tzv. ultraširokopásmové polovodiče (Eg>3.4eV, t.j. viac ako GaN a SiC), pretože umožňujú dosahovať značné vylepšenia parametrov elektronických súčiastok pre narábanie s vysokými napätiami a výkonmi. Veľmi sľubným a v súčasnosti podrobne študovaným polovodičom je oxid gália (Ga2O3) – očakávaný základný materiál pre usmerňujúce diódy so Schottkyho kontaktom a elektrickým poľom riadené tranzistory pre úroveň napätí v kV rozsahu. Vďačí za to pomerne jednoduchej syntéze, škálovateľnosti, dostupnosti prirodzených substrátov a širokému rozsahu dotácie n-typu. Hlavným cieľom predkladaného projektu je pokročilý materiálový výskum a vývoj technológie epitaxného rastu vrstiev α, β a ε fáz Ga2O3 a technologickej prípravy elektronických súčiastok z nich pre budúce vy soko napäťové (výkonové) aplikácie. Ga2O3 epitaxné vrstvy budú rastené chemickou depozíciou z pár organokovov ich vstrekovaných v tekutej fáze na zafírových, a pre vyššiu tepelnú vodivosť, aj SiC podložkách. Zameriame sa aj na prípravu unipolárnych Schottkyho diód, poľom riadených tranzistorov, ako aj PN diód kombinujúcich n-typ Ga2O3 a ďalší, prirodzene p-typ oxid (napr. NiO, In2O3, CuO2). Vykonáme hĺbkovú štruktúrnu, elektrickú, optickú a tepelnú charakterizáciu pripravených vrstiev a súčiastok, ktorej výsledkom bude množstvo originálnych výsledkov. |
| Doba trvania: | 1.7.2021 – 30.6.2025 |
| NanoMemb-RF – Moderné nanomembránové heteroštruktúry na báze GaAs pre vysoko produktívne vysokofrekvenčné prvky | |
| Advanced GaAs-based nanomembrane heterostructures for highperformance RF devices | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom navrhovaného projektu je rozšírenie znalostí a zvládnutie technológie prípravy pokročilýchnanomembránových heteroprechodových prvkov na báze AlGaAs/GaAs pre vysoko produktívnevysokofrekvenčné aplikácie. Nedostatočné odstraňovanie zvyškového tepla v elektronických prvkoch spôsobenéJouleovými stratami vedúce k prehrievaniu a rýchlemu zlyhávaniu týchto prvkov často vyžaduje využitiecudzorodých, vysoko tepelovodivých substrátov. V protiklade ku hlavnému smeru výskumu elektronických prvkovna báze GaN pripravovaných priamo na samonosných zafírových alebo SiC substrátoch, navrhované prvky nabáze GaAs budú zostavené na samonosných heteroštruktúrnych nanomembránach prenesených na rôznecudzorodé substráty. Je to veľmi aktuálny, originálny a vhodný prístup na rozšírenie využitia potenciálu prvkov na báze materiálu GaAs, ako to už bolo preukázané našími pôvodnými výsledkami. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2025 |
| PEGANEL – p-GaN elektronika pre úsporu energie a post-CMOS obvody | |
| p-GaN electronics for energy savings and beyond-CMOS circuits | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Kuzmík Ján, DrSc. |
| Anotácia: | III-N polovodiče sú pravdepodobne najuniverzálnejšou a najperspektívnejšou rodinou polovodičov, skladajúcej sa zumelých zliatin GaN, AlN a InN. V návrhu projektu popisujeme nové technologické postupy s dostatočnouvoľnosťou pre riešenie hlavných problémov III-N post-CMOS éry: prítomnosť parazitného n-kanála v tranzistorochspolu s p-kanálom, ako aj nízka koncentrácia a pohyblivosť dierového plynu. Podobne, hodláme demonštrovaťškálovateľné prahové napätie v obohacovacích p-dotovaných výkonových tranzistoroch, ktoré sú žiadanépriemyslom pre efektívne, energiu šetriace prevodníky. V týchto aspektoch naše laboratória už demonštrovali veľmisľubné výsledky, ktoré dokazujú kompetentnosť dosiahnúť vytýčené ciele. V prípade úspešného naplnenia,výsledky projektu budú predstavovať značný krok vpred nie len z medzinárodného hľadiska, ale budú aj v plnomsúlade s RIS3 SK (perspektívne oblasti špecializácie slovenskej ekonomiky), konkrétne v oblasti polovodičov pre emobilitu automobilového priemyslu ako aj v informačných a komunikačných vedách. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2025 |
| Výskum a vývoj kontaktov pre nové materiály a súčiastky | |
| Contact engineering for advanced materials and devices | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Anotácia: | Intenzívny výskum kontaktu kovu a polovodiča sa uskutočňuje už dlhý čas. Zaujímavé typy transportu náboja, nové materiály a súčiastky a nové mechanizmy vytvárania kontaktov si však vyžadujú nový pohľad a výskum.Naším cieľom je určiť procesy a fyzikálne javy, ktoré stoja za metalizačnými schémami pre tranzistory pracujúcev obohacovacom režime, s dierovou vodivosťou a vysokou pohyblivosťou na báze InAlN, ako to predpokladá nášnávrh súčiastky. InAlN s vysokou molárnou frakciou InN bude dotovaný Mg a bude potrebné optimalizovať kontakty.Nové dichalkogenidové (TMDCs) materiály z prechodových kovov sú pre aplikácie v súčiastkách veľmi sľubné.Metalizačné schémy pre TMDC sú však veľmi náročné. TMDC vykazujú rôzne šírky zakázaného pásu vzávislosti od ich hrúbky. Naším cieľom je študovať metalizačné schémy pre TMDC, ich topológiu a vysvetliťrozdiely medzi exfoliovanými a narastenými vziorkami a rozdiely medzi rôznymi typmi tranzistorov v korelácii sich základnými fyzikálnymi vlastnosťami. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| TMD2DCOR – Metalické 2D dichalkogenidy prechodných kovov: príprava, štúdium vlastností a korelované stavy | |
| Fabrication, physics and correlated states in metallic 2D transition metal dichalcogenides | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Dr. rer. nat. Hulman Martin |
| Anotácia: | Objav grafénu v roku 2004 priniesol obrovský záujem vedcov pôsobiacich vo fyzike kondenzovaných látok ovýskum 2D materiálov. Aj keď tieto materiály majú dlhú históriu, ktorá sa začína už v dvadsiatych rokoch 20.storočia, v posledných rokoch došlo k zintenzívneniu výskumu týchto látok. Boli úspešne pripravené ultratenkévrstvy mnohých 2D materiálov so zaujímavými elektronickými vlastnosťami medzi ktoré určite patria silnokorelované elektronické stavy ako sú vlny nábojovej hustoty a supravodivosť. Jednou z najviac študovaných skupín2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). TMD sa skladajú z hexagonálnych vrstiev, v ktorýchsú atómy prechodných kovov vložené medzi dve vrstvy atómov chalkogénu s celkovou stochiometriou MX2.V tomto projekte sa sústredíme na tie materiály z TMD skupiny, ktoré vykazujú silne korelované elektronické stavy,a to konkrétne: NbSe2, TiSe2, TaS2, TaSe2 a PtSe2. Cieľom projektu je pripraviť ultratenké vrstvy (≤ 10 nm) akryštalické vzorky a dôkladne ich charakterizovať z hľadiska ich hrúbky, kryštalinity, homogenity, optických aelektronických vlastností. Osobitná pozornosť sa bude venovať stavom vĺn nábojovej hustoty a supravodivosti vtýchto materiáloch, a tomu, ako vlastnosti týchto korelovaných stavov závisia od hrúbky vzorky, dopovania,parametrov rastu samotnej vrstvy, a aj ako tieto korelované stavy reagujú na vonkajšie elektrické a magneticképolia.Vedecký program projektu tiež obsahuje prípravu heteroštruktúr vytvorených z týchto materiálov, ako aj nahybridné systémy kombinujúce TMD s inými materiálmi. Výskum zahŕňa aj podrobnú charakterizáciu heteroštruktúrza účelom optimalizácie parametrov rastu. |
| Doba trvania: | 1.7.2020 – 30.6.2023 |
| Opracovanie povrchu polovodiča ako cesta k novým III-As a III-N elektronickým súčiastkám | |
| Surface processing of semiconductors as the way towards new III-As and III-N electronic devices | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Anotácia: | Povrch III-V polovodičov sa vyznačuje vysokou hustotou povrchových stavov, ktoré sú limitujúce v ichintenzívnom využití. Manipulácia s povrchom a snaha ovplyvniť ho sú široko skúmané vo vedeckej komunite.Cieľom je eliminovať záchytné centrá, zistiť operácie vedúce k ich pasivácii. Spolu s návrhom a realizáciouheteroštruktúr a povrchových technologických krokov pripravíme kvalitné poľom riadené kov-oxid-polovodičovétranzistory s vysokou pohyblivosťou náboja. Technologická manipulácia s povrchovými nábojovými stavmi vedieku vzniku nových typov súčiastok. Vzniká predpoklad k tvorbe integrovaných systémov z rôznych typovtranzistorov na jednej podložke. Poznať vlastnosti jednotlivých vrstiev heteroštruktúr vyžaduje zvládnuťtechnologicky oddelenie-separáciu jednotlivých vrstiev z domovského substrátu a jeho transport na cudziupodložku, aby bolo možné sledovať optickými metódami vlastnosti vrstiev. Jej zvládnutie bude viesť kheterointegrácii súčiastok a tvorbe neplanárnych polovodičových systémov. |
| Doba trvania: | 1.1.2017 – 31.12.2020 |
| Technológia hradiel s izolujúcou vrstvou pre kvalitné, vyskoúčinné III-As a III-N tranzistory | |
| Insulated gate technologies for high-performance III-As and III-N transistors | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2013 – 31.12.2016 |
| Kov-oxid-polovodič (MOS) štruktúry na III-V materiáloch | |
| Metal-oxide-semiconductor structures on III-V semiconductors | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2009 – 31.12.2012 |
| Vplyv dielektrickej pasivácie na vlastnosti AlGaN/GaN HEMT-ov | |
| Influence of dielectric passivation on properties of AlGaN/GaN HEMTs | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Gregušová Dagmar, DrSc. |
| Anotácia: | Preskúmať procesy prebiehajúce pri pasivácii súčiastok na báze GaN, hlavne AlGaN/GaN tranzistorov s vysokou pohyblivosťou elektrónov (HEMT). Vyšetriť vplyv rozličných pasivačných vrstiev na vlastnosti HEMT-ov , zvlášť na prúdový kolaps tranzistorov. Tenké dielektrické vrstvy, také ako, Al2O3 a MgO budú deponované za rôznych podmienok (fyzikálne a chemické metódy depozície, rôzne teploty prípravy, rôzne hrúbky vrstiev) a budú aplikované na tranzistorové štruktúry. Následne bude analyzovaný ich vplyv na materiálovú štruktúru a parametre súčiastok statickými a pulznými meraniami HEMT-ov spolu s meranim Hall-ovho javu. Očakávame získanie nových informácií týkajúcich sa základných problémov v mechanizme pasivácie ako i návrhov na zlepšenie v AlGaN/ GaN HEMT-ov. |
| Doba trvania: | 1.1.2006 – 1.12.2008 |