Российские ученые при участии исследователей из МГУ имени М.В.Ломоносова впервые создали гетероэпитаксиальные контакты, которые не образовывали химических связей с диэлектриком — алмазом. С полным текстом исследования можно ознакомиться в журнале Crystal Growth and Design.
«В работе впервые реализована качественная гетероэпитаксия сплавов металлов на диэлектрике, — комментирует один из авторов работы Станислав Евлашин, научный сотрудник отдела микроэлектроники НИИЯФ МГУ имени М.В.Ломоносова. — В данном случае в качестве диэлектрика использовался природный алмаз. По данным рентгеноструктурного анализа было достигнуто расхождение параметров кристаллической решетки металл-алмаз менее 0.5%, что является рекордным. Контакты не образуют химических связей с алмазом, что делает данные контакты пригодными для создания высокочастотной электроники и ионизирующих детекторов, способных работать при повышенных температурах».
В работе для создания гетероэпитаксиальных контактов использовалась коммерчески доступная технология магнетронного распыления. В отделе микроэлектроники НИИЯФ МГУ разработана технология нанесения различных гетероэпитаксиальных сплавов на алмаз, а в ФИАН РАН проводили исследования полученных структур.
«Алмаз обладает рядом уникальных свойств, среди которых — большая ширина запрещенной зоны, большая подвижность носителей заряда, рекордная теплопроводность и так далее. Но до сих пор не существует адгезионно прочных контактов к алмазу, которые позволят использовать его в микроэлектронике. До сих пор единственным решением проблемы является использование карбидообразующих металлов: Ti, Cr, Mo, W и других, образующих более или менее толстый промежуточный слой карбидов металлов разных составов. Они обеспечивают высокую адгезионную прочность, неплохие теплопроводность и электропроводность. На использовании карбидообразующих металлов основаны различные технологии металлизации для изготовления алмазного инструмента, пайки алмаза сплавами, а также изготовления алмазных теплоотводов и создания электрических контактов к алмазу.
Однако во многих случаях, а особенно — в электронике, использование карбидообразующих металлов для металлизации алмаза недопустимо. В опубликованной работе разработаны гетероэпитаксиальные контакты, которые имеют хорошую адгезию к поверхности, не образуют карбидные слои и способны работать при повышенных температурах. Данные характеристики обеспечивают хорошую теплопроводность и подвижность носителей заряда. Все эти характеристики открывают новое направление использования таких контактов в высокочастотной электронике, детекторах ионизирующего излучения», — рассказывает Станислав Евлашин.
© 2017, Московский Государственный Университет
Оригинал новости: http://www.msu.ru/science/news/rabota-uchenykh-iz-mgu-pozvolit-ispolzovat-almazy-v-vysokochastotnoy-elektronike.html