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Unveiling down to 0-dimensional confinements in GaN devices for RF power application

Descrizione del progetto

Vettori di immagini, difetti e possibile panorama dei semiconduttori e dei dispositivi a nitruri del gruppo III

Il nitruro di gallio (GaN) è un materiale ad ampia banda proibita le cui eccezionali proprietà offrono numerosi vantaggi nel campo dell’elettronica di potenza e a radiofrequenza rispetto ai materiali semiconduttori tradizionali. Nonostante la crescente attenzione scientifica e industriale, per procedere nel suo sviluppo servono soluzioni immediate alle gravi lacune (ad es. nella crescita epitassiale, nella tecnologia di elaborazione dei dispositivi e nell’affidabilità). Questi problemi vanno di pari passo con le sfide nell’applicazione di metodi di caratterizzazione standard sensibili alle proprietà chimiche ed elettroniche, inibendo così una comprensione più profonda e il controllo finale nella progettazione. Il progetto UNOGAN, finanziato dall’UE, svilupperà tecniche di microscopia a scansione per consentire la risoluzione spaziale dei profili locali di potenziale, carica e resistenza che portano a una migliore comprensione della fisica, migliorando così i transistor ad alta mobilità elettronica.

Obiettivo

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.

Coordinatore

INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM
Contribution nette de l'UE
€ 166 320,00
Indirizzo
KAPELDREEF 75
3001 Leuven
Belgio

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Regione
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
€ 166 320,00