Kontakt
Intranet
EN
Medzinárodné
| CUBES – Stredoeurópsky kompetenčný klaster pre (ultra)širokopásmové polovodiče | |
| Central-European (Ultra)Wide Bandgap Expertise Cluster | |
| Program: | International Visegrad Fund (IVF) |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Gucmann Filip, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 1.6.2025 |
Národné
| CERBERUS – Farebné centrá v diamante – korelácia medzi atómovou štruktúrou a optoelektronickými vlastnosťami | |
| Colour centres in diamond – correlation between atomic structure and opto-electronic properties | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Varga Marian, PhD. |
| Anotácia: | Predmetom projektu je oblasť kvantových technológií. Pripravíme a charakterizujeme opticky aktívne defekty vdiamantoch a korelujeme atómové štruktúry s optickými vlastnosťami využiteľnými pre kvantové aplikácie. Preširoký rozsah koncentrácií dopantov identifikujeme distribúciu dopantov a pomocou mikroskopie s atomárnymrozlíšením a spektroskopických techník budeme pozorovať vývoj jednotlivých konfigurácií atómov dopantu počastepelného žíhania. Ďalej budeme študovať vplyv žíhania na optoelektronické vlastnosti meraním fotoluminiscencie,fotoprúdu a elektroluminiscencie pre rovnakú sadu vzoriek. Pre meranie fototransportu budú pripravené priehľadnégrafénové elektródy na diamantovom povrchu. Pre meranie elektroluminiscencie budú pripravené hybridné p-i-ndiódy na báze diamantu. Zameriame sa na hľadanie korelácie medzi atomárnou štruktúrou a optoelektronickýmivlastnosťami rôzne dopovaných diamantov. To prispeje k pochopeniu fundamentálneho vzťahu potrebného naefektívne navrhovanie opticky aktívnych prvkov pre diamantové kvantové zariadenia. |
| Doba trvania: | 1.9.2024 – 31.12.2027 |
| 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 |
| Elektronické a optoelektronické súčiastky na báze ultra-širokopásmového Ga2O3 polovodiča | |
| Electronic and optoelectronic devices based on ultra-wide bandgap Ga2O3 semiconductor | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ťapajna Milan, PhD. |
| Anotácia: | V ostatnom období sa intenzívne skúmajú možnosti využitia ultra-širokopásmových polovodičov pre prípravuvýkonových elektronických súčiastok pracujúcich v oblasti jednotiek až desiatok kV a taktiež UVC fotodetektorov.Projekt je zameraný na výskum rastu epitaxných vrstiev a elektronických ako aj optoelektronických súčiastok nabáze Ga2O3. Na základe predbežných výsledkov sa zameriame na výskum rastu romboedrickej fázy Ga2O3 snajvyššou šírkou energetickej medzery. Epitaxné vrstvy budú pripravované pomocou chemickej depozície z párorganokovových zlúčenín vstrekovaním prekurzorov v kvapalnej fáze. Vrstvy budú využívané na prípravu avýskum elektronických súčiastok so zameraním na Schottkyho diódy a spínacie MOSFET tranzistory. Budemeskúmať transportné a tepelné vlastnosti vyvinutých súčiastok, parazitné efekty a mechanizmy prierazov ako ajelektro-optické vlastnosti p-n heteropriechodov pre UV fotodetektory. Zameriame sa aj na výskum možnostízlepšenia tepelného manažmentu pripravených tranzistorov. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| 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 |
| Vlastnosti tepelného transportu v budúcich perspektívnych polovodičových materiáloch a rozhraniach | |
| Thermal transport properties of perspective future semiconductor materials and interfaces | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Gucmann Filip, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2023 |