Национальный исследовательский
Мордовский государственный университет
Личный кабинет
Научно-исследовательская лаборатория "Синтез и обработка монокристаллов карбида кремния"

За период с 2016 коллективом лаборатории были получены значимые результаты в освоении технологии роста монокристаллов карбида кремния (SiC) и проведены научные исследования дефектной структуры монокристаллов и эпитаксиальных слоев SiC. Сотрудники лаборатории проходили обучение и повышали квалификацию на научно-производственной базе университета Фридриха-Александра (Friedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg) (Германия) — технологического партнера компании PVA TePlaAG. Выработанные в процессе обучения компетенции позволили в 2017 году осуществить трансфер технологии роста SiC-кристаллов на технологическую базу НИЛ «Синтез и обработка монокристаллов карбида кремния» ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва».

Для характеризации дефектов макро-, микро- и наноразмерных уровней в кристаллическом SiC сотрудниками лаборатории были впервые применены методы рентгеновской 3D-микротомографии и малоуглового рентгеновского рассеяния. Также был разработан метод распознавания дислокаций на поверхности SiC-подложек с применением нейронных сетей. В целом, коллективом лаборатории проведен большой объем работ по исследованию политипных и углеродных включений в объемных кристаллах, динамики образования гексагональных пустот и микротрубок. По результатам проведенных исследований опубликованы научные работы в журналах индексируемыми базами Scopus и WOS.

Лаборатория оснащена следующим высокотехнологичным исследовательским и инженерным оборудованием:

1. Установки индукционного нагрева BaSiC-T (2 шт.) для роста кристаллов методом PVT и установка резистивного нагрева CGS-Lab (1 шт.) для роста кристаллов методом Чохральского.

2. Прибор для шлифовки и полировки образцов Tegramin 30.

3. Муфельная печь для отжига кристаллов и пластин Nabertherm Top16R.

4. Устройство для нанесения защитных слоев на пластины Spin 200i.

5. Оптический микроскоп Микромед Полар 3 для съемки в проходящем и отраженном свете с функцией подсчета плотности дефектов после этапа селективного травления.

6. Сканирующий прибор Epson v600 (с высокой степенью разрешения) для получения общей картины распределения дефектов по всей площади исследуемой пластины.

Планируется продолжение исследований для планомерного усовершенствования технологии SiC по всем вышеперечисленным направлениям. Дальнейший прогресс видится в расширении исследовательских работ в различных участках технологии, где используются междисциплинарные знания и привлечении молодых ученых для создания центра компетенций федерального уровня по росту полупроводниковых кристаллов.

За период с 2016 коллективом лаборатории были получены значимые результаты в освоении технологии роста монокристаллов карбида кремния (SiC) и проведены научные исследования дефектной структуры монокристаллов и эпитаксиальных слоев SiC. Сотрудники лаборатории проходили обучение и повышали квалификацию на научно-производственной базе университета Фридриха-Александра (Friedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg) (Германия) — технологического партнера компании PVA TePlaAG. Выработанные в процессе обучения компетенции позволили в 2017 году осуществить трансфер технологии роста SiC-кристаллов на технологическую базу НИЛ «Синтез и обработка монокристаллов карбида кремния» ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва».

Для характеризации дефектов макро-, микро- и наноразмерных уровней в кристаллическом SiC сотрудниками лаборатории были впервые применены методы рентгеновской 3D-микротомографии и малоуглового рентгеновского рассеяния. Также был разработан метод распознавания дислокаций на поверхности SiC-подложек с применением нейронных сетей. В целом, коллективом лаборатории проведен большой объем работ по исследованию политипных и углеродных включений в объемных кристаллах, динамики образования гексагональных пустот и микротрубок. По результатам проведенных исследований опубликованы научные работы в журналах индексируемыми базами Scopus и WOS.

Лаборатория оснащена следующим высокотехнологичным исследовательским и инженерным оборудованием:

1. Установки индукционного нагрева BaSiC-T (2 шт.) для роста кристаллов методом PVT и установка резистивного нагрева CGS-Lab (1 шт.) для роста кристаллов методом Чохральского.

2. Прибор для шлифовки и полировки образцов Tegramin 30.

3. Муфельная печь для отжига кристаллов и пластин Nabertherm Top16R.

4. Устройство для нанесения защитных слоев на пластины Spin 200i.

5. Оптический микроскоп Микромед Полар 3 для съемки в проходящем и отраженном свете с функцией подсчета плотности дефектов после этапа селективного травления.

6. Сканирующий прибор Epson v600 (с высокой степенью разрешения) для получения общей картины распределения дефектов по всей площади исследуемой пластины.

Планируется продолжение исследований для планомерного усовершенствования технологии SiC по всем вышеперечисленным направлениям. Дальнейший прогресс видится в расширении исследовательских работ в различных участках технологии, где используются междисциплинарные знания и привлечении молодых ученых для создания центра компетенций федерального уровня по росту полупроводниковых кристаллов.