Projektbeschreibung
Ladungsträger, Defekte und Potenziallandschaften in III-Nitrid-Halbleitern und -Bauelementen gut im Blick
Galliumnitrid (GaN) ist ein Material mit großem Bandabstand, dessen einzigartige Eigenschaften im Vergleich zu den traditionellen Halbleiterwerkstoffen im Bereich der Leistungs- und Hochfrequenzelektronik zahlreiche Vorteile zu bieten haben. So rückt es zwar zunehmend in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit von Wissenschaft und Technik – es sind jedoch sofortige Lösungen für schwerwiegende Mängel (z. B. in Bezug auf das Epitaxiewachstum, die Verarbeitungstechnologie für Bauelemente und die Zuverlässigkeit) erforderlich, um seine Entwicklung voranzutreiben. Diese Probleme sind gleichzeitig mit Herausforderungen bei der Anwendung von genormten Charakterisierungsmethoden verknüpft, die empfindlich auf chemische und elektronische Eigenschaften reagieren, was einen tieferen Einblick und die ultimative Steuerung des Entwurfsprozesses verhindert. Das EU-finanzierte Projekt UNOGAN wird Rastersondenmikroskopieverfahren entwickeln, die räumlich aufgelöste lokale Potenzial-, Ladungs- und Widerstandsprofile aufzeigen. Ziel ist ein besseres Verständnis der physikalischen Zusammenhänge, um Verbesserungen an Transistoren mit hoher Elektronenbeweglichkeit zu realisieren.
Ziel
UNOGAN aims at developing a fundamental approach for quantitative assessment of polarization-induced 2D carriers (and their type) or junctions at the interface(s) and focuses on unraveling chemical and electronic properties of critical regions, for e.g. recessed surfaces of the gate, which is expected to shed a deeper insight into one of the severe challenges GaN industry is facing. Though successfully applied in narrow-bandgap semiconductors like Si, this SPM based approach currently face challenges of highly resistive wide band gap (Al,Ga)N. In the project, not only identification of the key issues but major improvements and even key instrumental development of E-SPM is proposed for such a rigid system, from which a correlated-analysis of spatially resolved local potential, charge and resistance in combination with computational methodology could be developed. This approach will lead to major advancements in the improvement of III-nitride based high electron mobility transistors (HEMTs) program of IMEC. Over the years, the applicant has gained significant experience in the electrical study of III-nitride materials through scanning probe, defect sensitive spectroscopies and transmission electron microscopies. UNOGAN research will channel this knowledge towards new horizons at the forefront of materials science, building a strong collaboration network involving well-established European laboratories and companies which are leaders in the field. The new skills acquired during the two-year project will serve him to boost his research career, gain independence and place the host institution as an international reference in nanoscale device characterization.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
3001 Leuven
Belgien