V rámci tohoto tématu studujeme vlastnosti elektrické vrstev nitridu galia (GaN) a rovněž složitějších struktur na něm založených. Speciálně se věnujeme strukturám určeným pro tranzistory s vysokou elektronovou pohyblivostí (HEMT - high electron mobility transistor). Pro potřeby technologické skupiny LABONIT našeho oddělení charakterizujeme vrstvy měřením resistivity a Hallova jevu, obvykle v konfiguraci van der Pauwa. Získané výsledky slouží jako zpětná vazba pro technologii, a zároveň umožňují pochopit, jak k transportu přispívají různé části struktur (aktivní vrstvy, oddělovací vrstvy, rozhraní, povrchy). Systémy, kterým se detailně věnujeme, jsou struktury pro tranzistory s vysokou pohyblivostí na bázi GaN. Zde vyvíjíme a optimalizujeme rozličné metody charakterizace, které jsou vhodné pro různé typy struktur (připravené na různých podložkách, s různými krycími vrstvami, apod.).
Jako experimentální techniky používáme nejen výše zmíněná van der Pauwovská stejnosměrná měření, ale i střídavá (kapacitní) měření, zejména pomocí rtuťové sondy dovolující rychlou charakterizaci a porovnání tranzistorových desek a jejich částí. V řadě tranzistorových struktur takto můžeme stanovit kvantitativní vlastnosti vodivých kanálů a podmínky kdy se tyto kanály otvírají nebo zavírají. Magnetotransportní měření na strukturách s vodivými kanály provádíme i při nízkých teplotách v oblasti ~1 K. Tímto způsobem můžeme ověřit, zda vodivé kanály mají povahu nízkodimenzionálního systému - 2D elektronového plynu a stanovujeme jejich parametry. Soustřeďujeme se přitom na rozpracování magnetokapacitních metod již dříve použitých v naší skupině k studiu 2D systému v AlGaAs/GaAs strukturách, kde jsme byli schopni prokázat topologický fázový přechod indukovaný magnetickým polem.
Popis
Příklad koncentračních profilů elektronů získaných měřením závislosti kapacity na napětí pomocí rtuťové sondy na struktuře na bázi AlGaN/GaN určené pro tranzistory s vysokou pohyblivostí elektronů |
