Neues Thema: Diamant FET Strukturen, Analyse ausstehender Basisprobleme Altes Thema:Entwicklung von Feldeffekt-Tansistorstrukturen auf Diamantbasis

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Erhard Kohn
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5443638

Die vorgesehenen Arbeiten sind eine Fortführung bisheriger Arbeiten, um die Grundlagen zur Entwicklung einer Diamantelektronik weiter voranzutreiben. In Vorarbeiten konnte gezeigt werden, dass FET-Strukturen bei hoher Frequenz im GHz-Bereich betrieben werden können. Simulationsabschätzungen zeigen darüber hinaus, dass mit diskreten FET-Bauelementen auf Diamantbasis hohe RF-Leistungen (oberhalb derer von FETs auf GaN-Basis) erwartet werden können. Ein wesentliches Merkmal hier ist die hohe Wärmeleitfähigkeit des integrierten Diamantwärmespreizers. Im beantragten Vorhaben sollen die bisher erzielten Einzelergebnisse konzentriert und in optimierten Bauelementestrukturen (FETS) eingesetzt werden. Die Arbeiten sollen sich dabei auf MESFET-Strukturen mit Oberflächenkanal (auf H-abgesättigter Oberfläche) konzentrieren. Die Leistungsdichte liegt derzeit etwa 2 Größenordnungen unter der theoretisch erwarteten. Hier soll das neue Vorhaben mit neuen technologischen Fragestellungen ansetzen. Dazu gehören neue Ideen der Oberflächenbehandlung zur Erzeugung und Stabilisierung des wasserstoff-induzierten Oberflächenkanals wie die Absättigung mit Fullerenen und Jodkomplexen. (Hier sollen auch unsere Erfahrungen aus der elektrochemischen Oberflächenanalyse einfließen.) Das Diamantmaterial betreffend sollen neben eigenen Epitaxieschichten auf käuflichen Substraten auch Substrate oder Pufferschichten hoher Qualität anderer Labors eingesetzt werden. Zusätzlich soll eine Passivierung entwickelt werden, die es erlaubt, FeldplattenKonzepte einzusetzen. Mit einer auf diese Art optimierten FET-Struktur sollen hohe Mikrowellenleistungsdichten realisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen