Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка и создание сверхбыстродействующих устройств наноэлектроники на основе туннельно – резонансных гетероструктур.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.447.11.2011
Организация
ФИАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 12 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
0 млн

разработка технологии новой элементной базы электроники на базе функционально-интегрированных резонансно-туннельных диодов и полевых гетероструктурных транзисторов, разработка конструкций элементов схем, включающих классические и квантовые элементы, разработка технологии изготовления гетероструктур, допускающих монолитную интеграцию резонансно-туннельных и транзисторных элементов.

Соисполнители

Этапы проекта

1
04.10.2005 - 08.12.2005
Выполнен анализ вариантов разработки технологических процессов и технологических операций по выращиванию гетероструктур для приборов на тунельно-резонансных диодах. Разработаны модели, конструкции и физические структуры активных компонентов на туннельно-резонансном эффекте. Произведены расчет показателей технологичности вариантов технологических операций и выбор вариантов для дальнейшей разработки, выбор средств и методов контроля (испытаний, анализа, измерений). Разработана предварительная технологическая документация, представленная в виде операционной карты технологического процесса выращивания эпитаксиальных гетероструктур. Проведены патентные исследования технологии изготовления и применения резонансно-туннельных диодных структур по ГОСТ Р 15.011-96 «СРППП. Патентные исследования».
Разработана технология изготовления методами молекулярной эпитаксии гетероструктур и интегральных схем с туннельно-резонансным диодом и полевым транзистором. Полученные структуры удовлетворяют мировым стандартам по однородности выращиваемых слоёв (по толщине и составу твёрдых растворов) на подложках диаметром до 50 мм. Cпроектированы и изготовлены оптимизированные структуры туннельно-резонансного диода на основе системы GaAs/AlAs. Изготовлена первая серия лабораторных образцов функционально-интегрированных схем.
Разработаны программа и методики исследовательских испытаний опытных образцов туннельно-резонансных диодных гетероструктур и функционально-интегрированных гетероструктур на их основе с полевым транзистором.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
Проведен выбор технологической оснастки для выращивания гетерострук-тур для интегральных схем на основе резонансно-туннельных диодов. Для техни-ческого контроля процесса выращивания гетероструктур ТРД сформирован набор методик, позволяющих определять качество образцов на стадии, предшествующей процессу изготовления ТРД.
Была разработана технология выращивания резонансно-туннельных струк-тур высокой однородности. В качестве оборудования для выращивания использо-вана отечественная установка МЛЭ типа Цна-25, существенно доработанная в ФИАН и дооснащённая современными средствами контроля.
Технический контроль гетероструктур осуществлялся с использованием просвечивающего электронного микроскопа, сканирующего зондового микроско-па, оптического микроскопа с дифференциальным контрастом, рентгеновского дифрактометра, установок для регистрации гальваномагнитных характеристик, фотопроводимости, фотолюминесценции, микрозондовых ВАХ и емкостных изме-рений.
В ходе выполнения второго этапа проведена оптимизация процесса выращи-вания гетероструктур ТРД с целью улучшения однородности толщины слоёв по площади эпитаксиальной пластины. Необходимые параметры достигнуты посред-ством выбора режима вращения пластины в процессе выращивания с частотой, при которой один монослой наращивался в течение одного оборота пластины. Это по-зволило нивелировать несимметричное расположение молекулярных источников относительно центра пластины и увеличить однородность толщины слоёв по пло-щади в изготавливаемых функционально интегрированных гетероструктурах.
Проведена разработка топологии тестового кристалла с активными компо-нентами для аттестации технологического маршрута. По разработанному маршру-ту изготовлены лабораторные образцы тестового кристалла с активными компо-нентами.
Были разработаны комплект рабочей технологической документации и про-ект технических условий на резонансно-туннельную гетероструктуру для создания функционально-интегрированных элементов.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
На основе разработанной ранее программы выполнены предварительные испытания изготовленых функционально интегрированных гетероструктур (ФИГС). С учетом полученных результатов откорректированы проект технических условий и технологическая документация на технологический процесс изготовления ФИГС. Разработана программа и методики проведения приемочных испытаний. Проведены приемочные испытания и определены параметры ФИГС. Результаты испытаний ФИГС и лабораторных образцов базовых элементов микросхем на основе функционально-интегрированных резонансно-туннельных диодов и полевых гетероструктурных транзисторов соответствуют условиям технического задания. Проведенные испытания свидетельствуют о работоспособности тестированных структур и о пригодности их использования в качестве быстродействующих интегральных схем. Разработан бизнес план и представлены согласованные предложения по внедрению созданной технологии на заводе «Ангстрем».
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

2.2 Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы (в том числе на долевой основе с хозяйствующими субъектами)
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФИАН
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФИАН
профинансировано
Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области естественных наук: 1. Теория и практика образования и эволюции нанокомпозитов с иерархической структурой пор в золь-гель процессах; 2. Сканирующая зондовая микроскопия материалов и элементов микро- и наноэлектроники. Новые аналитические возможности; 3. Материаловедение и диагностика элементов альтернативной энергетики; 4. Анализ структуры пористых материалов и релаксационных явлений в них; 5. Исследование наноструктурированных континуальных систем сегнетоэлектрик-полупроводник (диэлектрик) для нового поколения устройств функциональной электроники; 6. Исследование нелинейных свойств сегнетоэлектрических пленок в СВЧ диапазоне с целью создания формирователей ультракоротких импульсов; 7. Диагностика энергетического спектра светодиодных гетероструктур на основе множественных квантовых ям InGaN/GaN методами адмиттансной спектроскопии; 8. Моделирование и подгонка экспериментальных вольт-фарадных характеристик гетероструктур с квантовыми ямами; 9. Политипизм и пути оптимизации дефектной структуры слитков карбида кремния; 10. Исследование процессов синтеза естественных сверхрешеток
Продолжительность работ
2009, 3 мес.
Бюджетные средства
2,9 млн
Организация
CПбГЭТУ "ЛЭТИ"
профинансировано
Тема
Разработка и создание сверхбыстродействующих устройств наноэлектроники на основе туннельно – резонансных гетероструктур
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Резонансно-туннельные наногетероструктуры для квантово-классических интегральных схем.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии изготовления нитридных гетероструктур на подложках нитрида алюминия для СВЧ-транзисторов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10,5 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка методов создания резонансных наногетероструктур нового типа на основе InAlAs/InGaAs/InP с целью получения монолитных и квазимонолитных КВЧ интегральных устройств.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Оптимизация методов синтеза углеродных нанотрубок различных модификаций для применения в материалах функциональных элементов наноэлектроники
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
10