Objectif
The experiments carried out within this project were intended to identify the advantages and disadvantages of MBE/laser processed HEMTs, MESFETs and GaAs on silicon MESFETs.
The experiments carried out within this project were intended to identify the advantages and disadvantages of molecular beam epitaxy (MBE)/laser processed high electron mobility transistors (HEMT), metal semiconductor field effect transistors (MESFET) and gallium arsenide on silicon MESFETs. The study of the various levels of laser processing and MBE growth have been completed. The HEMT technology gave the most significant advantages. Laser processing eliminates DX centre problems, side gating effects, and leads to improved heterojunction properties.
The work done clearly shows that the performance enhancement was due to the laser assisted 2-dimensional growth technology.
Significant advantages with laser processing have also been achieved for gallium arsenide on silicon MESFETs. In this case both performance and reliability advantages have been identified and attributed to the 2-dimensional growth achieved by laser assisted growth techniques.
Laser processing of gallium arsenide on silicon was also found to enhance dopant activation, resulting in a high current saturation.
Since reliability is an important aspect of the technology developed, the consortium put emphasis on life testing and failure physics: for the laser processed HEMTs, a bulk type degradation mechanism has been observed.
The modelling effort concentrated on simulating parasitic effects. The results from the correlations are consistent with the experimental observation that thermally desorbed material is sensitive to backgating, wheras laser desorbed material does not give rise to backgating.
The study of the various levels of laser processing and MBE growth have been completed. The HEMT technology gave the most significant advantages. Laser processing eliminates DX centre problems, side-gating effects, and leads to improved heterojunction properties. The TiWSi gates allowed the consortium to develop HEMTs with an NF of less than 1.0 dB at 12 GHz, with a 0.75 um gate. This structure has resulted in a reliability improvement from the 105 HR range for conventional HEMT, to 1-2 x 107 HRS for laser-processed HEMTs. The work done by the characterisation group clearly shows that the performance enhancement was due to the laser-assisted 2-D growth technology.
Significant advantages with laser processing have also been achieved for GaAs-Si MESFETs. In this case both performance and reliability advantages have been identified and attributed to the 2-D growth achieved by laser assisted growth techniques. A transconductance of over 200 mS/mm was achieved for laser-processed GaAs/Si FETs, which is comparable to conventional FETs. The surprising result is the high reliability result of 6 x 105 - 1 x 106 HRS (110 C) achieved, indicating that the 4% lattice mismatchmay not hinder the reliability of the GaAs on silicon technology. Laser processing of GaAs on silicon was also found to enhance dopant activation, resulting in a high current saturation.
Since reliability is an important aspect of the technology developed, the consortium put emphasis on life testing and failure physics: for the laser-processed HEMTs, a bulk type degradation mechanism has been observed, without Al or Si diffusion from the superlattice and with no creation of DX centres during ageing. The activation energies for laser-processed devices range between 1.4 and 1.5 eV with an extrapolated median lifetime of 3 x 107 HRS at 100 C channel temperature. The gate sinking effect obse rved on ion implanted devices is not the dominant failure mechanism for MESFETs fabricated with MBE material. The classical ohmic contact resistance increase is the primary degradation mode. The GaAs on Si FETs (laser processed) without the piezo-electriceffect and substrate leakage behaved similarly to GaAs on GaAs MESFETs during ageing. Ohmic contact degradation was the primary degradation mode.
The modelling effort concentrated on simulating parasitic effects. The results from the correlations are consistent with the experimental observation that thermally desorbed material is sensitive to backgating, whereas laser desorbed material does not give rise to backgating.
Exploitation
FORTH has established a small company (MITOS SA) to further exploit low-noise packaged HEMTs and to develop custom MBE wafers. Furthermore, an impressive list of publications has resulted from this project.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal pauvre
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métalloïde
- sciences naturelles sciences physiques optique physique des lasers
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Données non disponibles
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Données non disponibles
Coordinateur
71110 IRAKLION
Grèce
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.