Предложен и разработан новый подход к созданию СВЧ и субтерагерцовых HEMT-транзисторов на коммерчески доминирующей (после Si) платформе GaAs. Данный подход основан на использовании метаморфных гетероструктур In_0.75Ga_0.25As/InAlAs, получаемых методом молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ). Важным преимуществом такого подхода является адаптация конструкции и МПЭ технологии метаморфных гетероструктур In_0.75Ga_0.25As/InAlAs к росту на сильно рассогласованных по параметру решетки подложках GaAs (∆a/a ~ 5%). Разработан эффективный метод снижения плотности протяженных дефектов в метаморфных структурах In_0.75Ga_0.25As/InAlAs до значения ~107 см^-2 (Рис. 1a) за счет использования метаморфного буферного слоя (МБС) InAlAs/GaAs с оптимизированным нелинейным профилем изменения состава [1]. С использованием такого МБС на подложках GaAs были получены метаморфные гетероструктуры с двумерным электронным каналом In_0.75Ga_0.25As//InAlAs c подвижностью электронов равной 11200 и 210000 см²/(В·с) при 300 и 1.7 К, соответственно [2] (Рис. 1b), что находится на уровне лучших мировых данных. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности таких структур для создания на их основе СВЧ и субтерагерцовых HEMT-транзисторов.

Публикации

1. [1] M.Yu. Chernov et al., Design engineering of non-linear graded InAlAs metamorphic buffer layers for efficient reduction of misfit dislocation density, Journal of Crystal Growth 636, 127702 (2024).
2. [2] M.Yu. Chernov et al., Effect of design and growth conditions of metamorphic In(Ga,Al)As/GaAs heterostructures on electrical properties of In0.75Ga0.25As/InAlAs two-dimensional channel, Semiconductors 58, 142 (2024).