№ 19-79-10024 Cинтез многокомпонентных твердых растворов AIIIBV изопериодных бинарным подложкам для повышения структурного совершенства полупроводниковых гетероинтерфейсов (грант РНФ)

Данный проект направлен на разработку синтеза многокомпонентных твердых растворов AIIIBV на бинарные подложки из жидкой фазы в поле температурного градиента и повышение совершенства полупроводниковых гетерограниц. Для гомо- и гетероструктур на основе бинарных полупроводниковых соединений AIIIBV характерны дискретные области спектральной чувствительности в ИК диапазоне и отсутствие возможности подбирать пары сопрягающиеся по параметру кристаллической решетки. Новизна предложенной тематики заключается в том, что полупроводниковые многокомпонентные твердые растворы (МТР) на основе AIIIBV позволяют независимо управлять шириной запрещенной зоны, параметром кристаллической решетки и коэффициентом термического расширения. Этот эффект дает возможность решения задачи по повышению структурного совершенства гетерограниц. В связи с этим разработка синтеза полупроводниковых гетероструктур на основе МТР на бинарных подложках AIIIBV для использования в каскадных солнечных элементах, а также в фотодетекторах ИК-диапазона является актуальной научной задачей. В ходе выполнения проекта предлагается провести термодинамический анализ гетерогенных равновесий в пятикомпонентных твердых растворах, их устойчивости, определить области несмешиваемости, изучить спинодальный распад в пятикомопонентных системах. Значительное внимание в проекте будет уделено проведению теоретических исследований влияния размерных факторов, в частности, несоответствия параметров решетки и различия в коэффициентах линейного расширения монокристаллической многокомпонентной эпитаксиальной пленки и бинарной подложки AIIIBV, а также толщины пленки на электрические и оптические свойства изопериодных гетероструктур с целью их оптимизации. Особое место при выполнении проекта займет определение факторов (состав многокомпонентного твердого раствора для эпитаксиальных пленок, выбор материала подложки, оптимизация структуры и толщины эпитаксиальных слоев), влияющих на функциональные свойства выращиваемых полупроводниковых гетероструктур.