Celem projektu jest opracowanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych i konstrukcyjnych, i w oparciu i nie - nowych przyrządów i podzespołów z półprzewodników szerokoprzerwowych ZnO, azotków grupy III i SiC. Prace B+R obejmują następujące główne zadania: (1) domieszkowanie ZnO na typ p i wytwarzanie złącz p-n; (2) wzrost epitaksjalny struktur GaN/AlGaN na podłożach Si; (3) wytwarzanie kryształów fotonicznych z GaN i ZnO; (4) wytwarzanie złącz metal/półprzewodnik o zadanych, specyficznych własnościach elektrycznych i optycznych (kontakty omowe, bariery Schottky'ego, przezroczyste kontakty), odpornych na działania wysokich temperatur; oraz (5) wytwarzanie złącz półprzewodnik/dielektryk o zadanych specyficznych własnościach elektrycznych (dielektryk podbramkowy, pasywacja powierzchni). Innowacyjne technologie i nowe rozwiązania, konstrukcje są opracowywane w połączeniu z modelowaniem i wszechstronną charakteryzacją materiałów i struktur. Procesy technologiczne będą integrowane w moduły technologiczne, a ich efektywność zostanie zweryfikowana w określonych modelowych przyrządach elektronicznych i fotonicznych oraz sensorach. Przyrządami demonstracyjnymi będą: (1) Tranzystory HEMT z AlGaN/GaN na podłożu Si, (2) Tranzystory MESFET i MOSFET z SiC, (3) Diody elektroluminescencyjne 385 nm z ZnO, (4) Diody elektroluminescencyjne UV z AlGaN/GaN z wbudowanym kryształem fotonicznym, oraz (5) Optoelektroniczne sensory gazów na bazie ZnO i GaN. Końcowym wynikiem projektu mają więc być nie tylko modelowe przyrządy półprzewodnikowe, ale również budowa interdyscyplinarnej platformy naukowo-badawczej demonstrującej innowacyjność i konkurencyjność opracowywanych rozwiązań technologicznych, tak w skali czasowej projektu (w postaci demonstratorów projektu) jak też w skali długoczasowej (minimum 5 lat po ukończeniu projektu). Projekt realizowany jest przez Konsorcjum InTechFun w składzie: 1. Instytut Technologii Elektronowej w Warszawie, koordynator projektu:
    1.1. Zakład Mikro- i Nanotechnologii Półprzewodników Szerokoprzerwowych.
    1.2. Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych.
    1.3. Zakład Charakteryzacji Struktur Nanoelektronicznych.
    1.4. Zakład Analizy Nanostruktur Półprzewodnikowych.
    1.5. Zakład Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych. 2. Instytut Fizyki PAN:         2.1. Środowiskowe Laboratorium Fizyki i Wzrostu Kryształów Niskowymiarowych.      
    2.2. Środowiskowe Laboratorium Kriogeniki i Spintroniki.         2.3. Zespół Epitaksji z Wiązek Molekularnych Oddziału Spektroskopii Ciała Stałego.       
    2.4. Środowiskowe Laboratorium Badań Rentgenowskich i Elektronomikroskopowych.
3. Politechnika Warszawska:         3.1. Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki PW.
    3.2. Zakład Techniki Mikrofalowej i Radiolokacji Instytutu Radioelektroniki PW.
4. Politechnika Śląska:        4.1. Instytut Fizyki PŚl:                4.1.1. Zakład Optoelektroniki.
    4.1.2. Zakład Fizyki Stosowanej.         4.2. Instytut Elektroniki PŚl:
    4.2.1. Zakład Mikroelektroniki i Biotechnologii. 5. Politechnika Łódzka:
    5.1. Wydział Fizyki, Matematyki Stosowanej i  Informatyki PŁ.
6. Wojskowa Akademia Techniczna:         6.1. Instytut Optoelektroniki WAT. Arenę działań B+R Projektu InTechFun ilustruje rys. 1. W jego górnej części, na planie wielokolorowego półkola zaprezentowano cztery główne obszary aktywności badawczo-rozwojowej. W najbardziej wewnętrznym fragmencie wyszczególniono bazowe materiały półprzewodnikowe będące przedmiotem projektu. W części środkowej - metody wytwarzania opracowywanych planarnych struktur półprzewodnikowych, metalicznych i dielektrycznych oraz wytwarzania funkcjonalnych struktur 3D z tych materiałów. Opracowane procesy, tzw. moduły technologiczne, integrowane w odpowiednią sekwencję operacji, będą punktem wyjścia dla ustalenia ciągu technologicznego wytwarzania przyrządów dyskretnych oraz zintegrowanych układów i podzespołów wykorzystujących półprzewodniki szerokoprzerwowe. Wyspecjalizowaną grupę tzw. demonstratorów projektu - opracowań naukowych będących podstawą do industrializacji gotowych produktów wyszczególniono w trzeciej części półkola, a w najbardziej zewnętrznej - proponowane nowatorskie aplikacje. Na obraz przyjętej strategii badawczej składają się ponadto sprzężone z badaniami technologicznymi i konstrukcyjnymi prace nad modelowaniem i charakteryzacją właściwości nowych materiałów i struktur funkcjonalnych prowadzone z użyciem specjalistycznych narzędzi do projektowania i zaawansowanych technik charakteryzacji strukturalnej, elektrycznej, optycznej i elektrooptycznej, wyszczególnione w dolnej części rys. 1. Rys. 1. Arena działań B+R Projektu InTechFun.

Z szerokiej grupy szerokoprzerwowych związków półprzewodnikowych do zastosowań praktycznych wybrano trzy grupy materiałowe: ZnO i półprzewodniki pokrewne, GaN i materiały pokrewne oraz SiC. Prace Projektu koncentrują się na opracowaniu najbardziej krytycznych elementów technologii wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych wykonywanych w oparciu o te materiały: domieszkowaniu na typ p, wytwarzaniu warstw buforowych dla heteroepitaksji MBE, stabilnych termicznie systemach metalizacji dla technologii kontaktów omowych i montażu typu flip-chip.warstwach izolacyjnych o dużej stałej dielektrycznej dla celów bramki sterującej i powłok pasywacyjnych, oraz procesach strukturyzacji 3D. Struktury planarne na bazie ZnO dla DEL 385 nm oraz dla fotonicznych czujników gazu wytwarzane będą przy użyciu technik wysokopróżniowego wysokotemperaturowego reaktywnego rozpylania katodowego, zaś struktury tranzystorowe HEMT AlGaN/ GaN techniką wzrostu epitaksjalnego MBE. W części dotyczącej przyrządów półprzewodnikowych z SiC bazować będziemy na materiałach komercyjnych - opracowanych w ramach PBZ-SiC lub oferowanych przez wytwórców światowych. To samo podejście przyjmujemy w odniesieniu do struktur DEL na bazie GaN - planujemy wykonanie na zamówienie zaprojektowanych struktur planarnych, a następnie poddanie ich opracowanym w projekcie operacjom strukturyzacji i funkcjonalizacji oraz testom funkcjonalnym i niezawodnościowym. Infrastruktura badawcza wykorzystywana przy realizacji projektu: Rys. 2. Laboratorium technologiczne. Rys. 3. Urządzenie do osadzania cienkich warstw metodą PVD-MS, Gamma 1000 Surrey System. Rys. 4. Uniwersalne urządzenie do osadzania cienkich warstw metodą magnetronowego rozpylania katodowego i z działa elektronowego L560. Rys. 5. Litografia laserowa System Heidelberg Instruments DWL 66 FS. Rys. 6. Urządzenie do nanostemplowania System (NIL) - Eitre 3 Obducat. Rys. 7. Plasma Lab System 100 ICP/RIE. Rys. 8. Piec do wygrzewania impulsowego RTP Mattson 100. Rys. 9. Urządzenie do wytwarzania struktur niskowymiarowych techniką osadzania warstw atomowych ALD. Rys. 10. Reaktor do osadzania warstw dielektrycznych PECVD. Rys. 11.  Mikroskop ze skanująca sondą SPM Innova AFM. Rys.12. Urządzenie do spektroskopii masowej jonów wtórnych SIMS. Rys.13. Skaningowy mikroskop elektronowy SEM. Rys. 14. Wysokorozdzielczy elektronowy mikroskop transmisyjny HRTEM. Rys. 15. Urządzenie do trawienia wiązką jonową FIB. Rys. 16. Spektroskop Ramana. Harmonogram prac projektu składa się z dwóch pakietów zadaniowych ogólnych związanych z zarządzaniem projektem i upowszechnianiem wyników projektu (PZ0 i PZ6), pięciu pakietów związanych z realizacją zadań badawczych (PZ1-PZ5) oraz pakietu inwestycyjnego (PZ7). Schemat blokowy zaplanowanych w projekcie prac, zgrupowanych w podstawowe pakiety zadaniowe przedstawiono na rys. 17. Rys. 17. Schemat blokowy prac zaplanowanych w projekcie. Jednym z priorytetowych celów projektu InTechFun jest nawiązywanie kontaktów z innymi zespołami badawczymi oraz przedsiębiorstwami inwestującymi w nanotechnologię. PODZIĘKOWANIA Praca została sfinansowana z projektu w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka POIG.01.03.01-00-159/08 InTechFun.

• Legal notice:
  

  Copyright (c) Pielaszek Research, all rights reserved.
  The above materials, including auxiliary resources, are subject to Publisher's copyright and the Author(s) intellectual rights. Without limiting Author(s) rights under respective Copyright Transfer Agreement, no part of the above documents may be reproduced without the express written permission of Pielaszek Research, the Publisher. Express permission from the Author(s) is required to use the above materials for academic purposes, such as lectures or scientific presentations.
  In every case, proper references including Author(s) name(s) and URL of this webpage: https://science24.com/paper/23290 must be provided.

1. Pol-HEMT: AlGaN/GaN microwave HEMT transistors on monocrystalline GaN substrates
2. InTechFun: Innovative technologies of multifunctional materials and structures for nanoelectronics, photonics, spintronics and sensor techniques
3. Growth and properties of inclined GaN nanowires on Si(001) substrates by PAMBE
4. Optimization of nitrogen plasma source parameters for growth of GaN by MBE
5. Mechanism of in-plane orientation of GaN self-induced nanowires grown on Si(111) substrates 
6. Bulk GaAs growth by Contactless Liquid Phase Electroepitaxy
7. Impact of substrate microstructure on self-induced nucleation and properties of GaN nanowires grown by plasma-assisted MBE
8. Modelling of X-Ray diffraction curves for GaN nanowires on Si(111)
9. Measurements of strain in AlGaN/GaN HEMT structures grown by plasma assisted molecular beam epitaxy
10. MBE growth of GaN nanowires on Si(111) substrates for gas sensor applications 
11. Influence of substrate on crystallographic quality of AlGaN/GaN HEMT structures grown by MBE
12. Investigation of strain and lattice parameters distribution in epitaxial laterally overgrown InGaN/GaN structures 
13. Transparent p-type ZnO obtained by Ag doping
14. Liquid phase growth and characterization of laterally overgrown GaSb epitaxial layers
15. Distribution of strain in laterally overgrown GaAs layers determined by x-ray diffraction
16. Thermal properties of the 650-nm GaInP/AlGaInP quantum-well GaAs-based vertical-cavity surface-emitting diode lasers
17. Modelling guidelines for VCSEL designing
18. Magnetism of CaAs and CaP half-metals
19. Structural stability and formation of MnAs inclusions in (Ga,Mn)As
20. Structural properties of MnTe, ZnTe, and ZnO, and phase stability of Mn_xZn_1-xTe alloy
21. Structure modifications in materials irradiated by ultra-short pulses of VUV free electron laser
22. Novel substrates for heteroepitaxy by lateral overgrowth technology