Terahertz ellipsometri på höghastighetselektronik material
- Diarienummer
- FFL12-0181
- Start- och slutdatum
- 140101-191231
- Beviljat belopp
- 9 700 000 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Målet med det föreslagna projektet är att bygga ett unikt THz-ellipsometri instrument och använda detta för att undersöka de mekanismer som alstrar och kontrollerar egenskaper hos fria laddningsbärare i epitaxiella skikt av In(Ga,Al)N och grafen. Forskningen syftar till att demonstrera de önskade transportegenskaperna i dessa material, för att möjliggöra betydande framsteg inom höghastighets-och THz- frekvens tillämpningar för storskaliga processor-teknologier. Specifika delmål inom dessa systematiska studier är att klargöra: 1.Vilken roll har ytans polaritet och substratets polytyp, 2.Effekten av ytans preparering och modifikation, och 3.Effekten av dopning på fria laddningsbärares koncentration och mobilitet i epitaxiell grafen och In(Ga,Al)N epitaxiella skikt liksom i heterostrukturer för komponenter. Unikt för projektet är användning av kontaktlös infraröd spektroskopisk ellipsometri och nyutvecklade metoder inom THz ellipsometri, vilket tillåter bestämning av profiler av fria laddningsbärare i prover med multipla ledande kanaler, vilket ej är möjligt med konventionella metoder baserade på elektriska kontakter. Forskargruppen kommer också att etablera adekvat tillväxt av epitaxiell grafen i avsikt att utröna de grundläggande mekanismer som ligger bakom de utmärkta materialegenskaperna. En bredare konsekvens av utvecklingen av denna THz-metodologi är möjligheten att utforska ett antal nya egenskaper och andra fenomen i halvledare, nanostrukturer eller organiska strukturer
Populärvetenskaplig beskrivning
Målet med det föreslagna projektet är att bygga ett unikt THz-ellipsometri instrument och använda detta för att undersöka de mekanismer som alstrar och kontrollerar egenskaper hos fria laddningsbärare i epitaxiella skikt av In(Ga,Al)N och grafen. Forskningen syftar till att demonstrera de önskade transportegenskaperna i dessa material, för att möjliggöra betydande framsteg inom höghastighets-och THz- frekvens tillämpningar för storskaliga processor-teknologier. Specifika delmål inom dessa systematiska studier är att klargöra: 1. Vilken roll har ytans polaritet och substratets polytyp, 2. Effekten av ytans preparering och modifikation, och 3. Effekten av dopning på fria laddningsbärares koncentration och mobilitet i epitaxiell grafen och In(Ga,Al)N epitaxiella skikt liksom i heterostrukturer för komponenter. Unikt för projektet är användning av kontaktlös infraröd spektroskopisk ellipsometri och nyutvecklade metoder inom THz ellipsometri, vilket tillåter bestämning av profiler av fria laddningsbärare i prover med multipla ledande kanaler, vilket ej är möjligt med konventionella metoder baserade på elektriska kontakter. Forskargruppen kommer också att etablera adekvat tillväxt av epitaxiell grafen i avsikt att utröna de grundläggande mekanismer som ligger bakom de utmärkta materialegenskaperna. En bredare konsekvens av utvecklingen av denna THz-metodologi är möjligheten att utforska ett antal nya egenskaper (elektroniska, magnetiska, transportegenskaper) och andra fenomen i halvledare, nanostrukturer eller organiska strukturer.