Разработка методов создания полупроводниковых наноматериалов для высокоэффективных лазеров и светодиодов в спектральной области 0.38 - 1.54 мкм
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3169
Организация
ИПЛИТ РАН
Руководитель работ
Панченко Владислав Яковлевич
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
2,5 млн
Разработка методов получения полупроводниковых материалов и наноструктур для изготовления высокоэффективных лазеров и светодиодов с рекордной излучающей способностью в ИК, видимой(зеленой) и/или УФ спектральных диапазонах для массового применения в одной из областей: для полноцветных дисплеев и интегральных источников белого света, предпочтительно на базе одной материальной системы, активных элементов телекоммуникационного, навигационного, литографического, диагностического медицинского и другого оптического оборудования в диапазоне 0.3-1.5 мкм, и в технологических системах обработки, сварки, резки и испарения материалов
Соисполнители
Организация
Физический факультет МГУ
Этапы проекта
1
20.04.2007 - 31.07.2007
Проведен анализ научно-технической литературы по теме проекта.
Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96.
Проведен выбор легирующих материалов для получения пленок оксида цинка с электронным типом проводимости.
Разработана общая методика проведения исследований. Произведена модернизация экспериментальных установок по получению пленочных структур.
Получены и определены свойства и параметры пленок оксида цинка нанометровых толщин и его сплавов с оксидом галлия. Сопоставлены ожидаемые показатели с существующими показателями пленок зарубежных аналогов.
Создана экспериментальная установка по получению образцов Si/SiOx.
Cоставлен промежуточный отчёт.
Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96.
Проведен выбор легирующих материалов для получения пленок оксида цинка с электронным типом проводимости.
Разработана общая методика проведения исследований. Произведена модернизация экспериментальных установок по получению пленочных структур.
Получены и определены свойства и параметры пленок оксида цинка нанометровых толщин и его сплавов с оксидом галлия. Сопоставлены ожидаемые показатели с существующими показателями пленок зарубежных аналогов.
Создана экспериментальная установка по получению образцов Si/SiOx.
Cоставлен промежуточный отчёт.
2
01.08.2007 - 31.12.2007
1. Разработан способ создания пленок оксида цинка нанометровых толщин методом импульсного лазерного напыления и определение свойств и параметров пленок нанометровых толщин оксида цинка и его сплавов с окислами галлия и магния, как базовых структур многократных квантовых ям.
2. Разработан способ создания тонких пленок оксида цинка методом импульсного лазерного напыления при легировании пленок оксида цинка элементами пятой группы.
3. Получены образцы nc-Si/SiO2. Легирование образцов примесью эрбия. Исследованы структурные свойства образцов.
4. Разработан метод осаждения пленок SiOx с x < 2 на кремниевые и кварцевые подложки; исследованы режимы термического и лазерного отжига для формирования пленок «нанокластеры Si в матрице SiOx» (нк-Si/SiOx) с заданными размерами и концентрацией нанокластеров Si.
5. Сопоставлены полученные результаты с выводами рабочих гипотез.
6. Составлен промежуточный отчет.
2. Разработан способ создания тонких пленок оксида цинка методом импульсного лазерного напыления при легировании пленок оксида цинка элементами пятой группы.
3. Получены образцы nc-Si/SiO2. Легирование образцов примесью эрбия. Исследованы структурные свойства образцов.
4. Разработан метод осаждения пленок SiOx с x < 2 на кремниевые и кварцевые подложки; исследованы режимы термического и лазерного отжига для формирования пленок «нанокластеры Si в матрице SiOx» (нк-Si/SiOx) с заданными размерами и концентрацией нанокластеров Si.
5. Сопоставлены полученные результаты с выводами рабочих гипотез.
6. Составлен промежуточный отчет.
3
01.01.2008 - 30.04.2008
Проведены фундаментальные поисковые исследования по следующим направлениям:
  разработка способа создания тонких пленок оксида цинка методом импульсного лазерного напыления при легировании пленок оксида цинка галлием и азотом;
  исследование люминесцентных свойств пленок ZnO при непрерывном и импульсном оптическом возбуждении.
  исследование люминесцентных свойств полученных образцов nc-Si/SiO2 при непрерывном и импульсном оптическом возбуждении
  исследование возможности реализации оптического усиления и лазерной генерации в исследуемых структурах.
  разработка способа создания тонких пленок оксида цинка методом импульсного лазерного напыления при легировании пленок оксида цинка галлием и азотом;
  исследование люминесцентных свойств пленок ZnO при непрерывном и импульсном оптическом возбуждении.
  исследование люминесцентных свойств полученных образцов nc-Si/SiO2 при непрерывном и импульсном оптическом возбуждении
  исследование возможности реализации оптического усиления и лазерной генерации в исследуемых структурах.
4
01.05.2008 - 31.10.2008
Развита феноменологическая модель переноса энергии и излучательных процессов в нанокристаллических полупроводниковых структурах, легиро-ванных редкоземельными примесями.
  Разработана теория свето-диода на основе МОП структуры «Al – пленка нк-Si/SiO2 – (p-Si)».
  Созданы лабораторные образцы электролюминесцентных светодиодов на нк-Si/SiO2.
  Получены образцы с параметрами, обеспечивающими изготовление свето-диодов и лазеров на p-n переходах, излучающих в синем и ближнем УФ диа-пазоне.
  Разработана теория свето-диода на основе МОП структуры «Al – пленка нк-Si/SiO2 – (p-Si)».
  Созданы лабораторные образцы электролюминесцентных светодиодов на нк-Si/SiO2.
  Получены образцы с параметрами, обеспечивающими изготовление свето-диодов и лазеров на p-n переходах, излучающих в синем и ближнем УФ диа-пазоне.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"
Программное мероприятие
1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
профинансировано
профинансировано
Продолжительность работ
2017 - 2020, 33 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Организация
Университет ИТМО
профинансировано
Продолжительность работ
2011 - 2012, 13 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Организация
ФГУП "НИИФП им. Ф.В. Лукина"
профинансировано
Полупроводниковые наногетероструктуры А3В5 для вертикально-излучающих лазеров ближнего ИК-диапазона.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 30 мес.
Бюджетные средства
43,5 млн
Организация
ФТИ им. А.Ф.Иоффе
профинансировано