SiC és más nagy tiltott sávú félvezető anyagok kutatása = Research of SiC and other wide band gap semiconductor materials

摘要

A kutatás során egy magas hőmérsékletű elektromos mérésekre alkalmas mérőrendszert fejlesztettünk és SiC anyag mérésére alkalmas mintakészítési eljárást alakítottunk ki. A berendezés fejlesztését kényszerből végeztük, mert a pályázat költségvetése nem tette lehetővé a mérésre szükséges berendezések beszerzését. A berendezés-fejlesztés pénzügyi és technikai szempontból is nehéz volt, mert a megoldásához sok egyedi feladatot kellett megoldani és összehangolni, limitált költségvetésből. A számítástechnika fejlődése olyan iramú, hogy a mérésvezérlés módját a futamidő alatt meg kellett változtatni. Ebben a munkában továbblépés ezen a területen az lehet, hogy a berendezés megépítésére használt megoldások egy későbbi ipari fejlesztésbe beépülhetnek. A kutatómunka - a berendezés-fejlesztéssel inkább párhuzamosan, mint összhangban - elsősorban különböző III-V és szilícium kvantumszerkezeteken történt. Különböző kvantumszerkezetek elektromos paramétereinek és hibahelyeinek tulajdonságait vizsgáltuk. A mikroszkópia vizsgálatok természetes szükségessége mellett a mért eredmények elméleti értelmezése az, ami lényegesen új megközelítést igényel, mert a vizsgált szerkezetekben jellemző, hogy a klasszikus (makroszkópikus) méretekre levezett összefüggések a mikroszkópikus eszközökön végzett mérések leírására gyakran nem alkalmasak. Ennek egyik alapvető oka lehet, hogy a kvantummechanika mérettartományába eső objektumok leírására a szilárdtestfizikában új modellek kialakítására lesz szükség. | A measuring system was developed for measuring high temperature electronic characteristics of devices and a procedure was developed for preparation of samples on SiC for ohmic contacts, Schottky barriers and MOS structures. The measuring system was developed for the reason of shortage of money, since the budget of the project did not allow the buying of a measuring system of this kind. The development was difficult both financial and technical point of view, since several tasks had to be solved and synchronized from a limited budget. The development of the computers is so fast, that the concept of computer control had to be changed during the project. In this development further step might be if some solutions realized in the development can be built in a later industrial development. The research - rather parallel than in harmony with measuring development - mainly was focused on different nanostructures in III-V and silicon quantum structures. Besides the natural need for microscopic investigation on these structures the theoretical interpretation of the measured results requires new approach, since the approximations developed for classical (macroscopic) often fail to explain properly the results measured on microscopic devices. A basic reason of it may be that new models have to be developed for describing the quantum mechanical sized solid phase objects.