Ocena stopnia istotności parametrów szybkiej obróbki termicznej (RTA) dla metalicznych warstw kontaktowych na cienkich strukturach supersieciowych InAs/InAsSb otrzymywanych metodą MBE

Nr umowy: DEC-2024/08/X/ST11/01509
Czas realizacji: 10.12.2024 – 09.12.2025
Koszty całkowite: 49 500 PLN
Podmiot realizujący: Wojskowa Akademia Techniczna
Kierownik projektu: dr inż. Jacek Boguski

Opis projektu:

Projekt ten stanowi pojedynczedziałanie naukowew zakresie inżynierii materiałowej cienkich metalicznych warstw kontaktowych osadzonych na powierzchni materiału półprzewodnikowego. Podjęcie tej tematyki badawczej motywowane jest aktualnym kierunkiem rozwoju technologii cienkowarstwowych półprzewodników o strukturze supersieci drugiego rodzaju (T2Sl) opartych o związki pierwiastków grup A^IIIB^V, m.in. InAs/InAsSb. Z tego rodzaju materiałami wiąże się obecnie wielkie nadzieje w kwestii zastąpienia znanego od lat 60-tych ubiegłego wieku tellurku kadmowo – rtęciowego (Hg_1-xCd_xTe – A^IIB^VI), w obszarze detekcji promieniowania podczerwonego (IR). Osadzanie metalicznych warstw kontaktowych to jeden z kluczowych etapów processingu półprzewodnikowych przyrządów detekcyjnych. Brana pod uwagę grupa materiałów półprzewodnikowych charakteryzuje się znacznie wyższą stabilnością termiczną od Hg_1-xCd_xTe, co poszerza możliwości processingu metalizacji o zastosowanie szybkiej obróbki termicznej RTA (ang. rapid thermal annealing). Obróbka RTA umożliwia znaczne obniżenie rezystywności właściwej (ρ_c [Ω∙m²], ang. specific contact resistivity) złącza metal – półprzewodnik MS (ang. metal – semiconductor), co ma kluczowy wpływ na polepszenie szeregu parametrów pracy detektora IR (detekcyjność, wykrywalność, szybkość odpowiedzi elektrycznej).  

Bezpośrednim celem tego projektu jest zbadanie wpływu takich parametrów, jak czas i temperatura impulsów cieplnych RTA na właściwości elektryczne złącza MS. Przedmiotem badań(od strony materiału półprzewodnikowego) jest struktura T2Sl oparta o związki InAs/InAsSb z warstwą buforową GaSb otrzymana metodą epitaksji z wiązek molekularnych MBE (ang. molecular beam epithaxy) – struktura fotorezystora czuła w zakresie średniej podczerwieni (MWIR). Zastosowane metalizacje stanowią powłoki o architekturze wielowarstwowej, w skład których wchodzą takie pierwiastki, jak: tytan, chrom, pallad, platyna oraz złoto.