Петербургские ученые первыми в России смогли вырастить объемный монокристаллический слиток оксида галлия. Работа над получением этого монокристалла заняла около пяти лет.
Вырастили первый образец этого полупроводника сотрудники Университета ИТМО. Как сообщает пресс-служба вуза, интерес к созданию кристаллов оксида галлия возник в научной среде около восьми лет назад. Этот проводник по свойствам немного похож на алмаз, оксид галлия поглощает конкретно ультрафиолетовое излучение и он может использоваться в солнечно-слепых детекторах.
В вузе приводят в пример полет ракеты, когда от ее сопла идет ультрафиолетовое излучение. При обычных приборах ничего зафиксировать не удастся из-за свечения, но солнечно-слепой датчик позволит увидеть все, что нужно, как будто и нет никакого засвечивания.
Также у оксида галлия большая ширина запрещенной зоны, что делает его устойчивым к воздействию ионизирующего излучения, так что в перспективе такой полупроводник можно использовать в ядерной промышленности или космической электронике.
Отечественная наука об оксиде галлия знала и остро им интересовалась, но до последнего времени монокристаллы этого проводника умели выращивать только в Германии, США и Японии. Сейчас такая технология есть и в России.
Процесс выращивания кристалла. Фото: Пресс-служба Университета ИТМО
В Университете ИТМО приоткрывают завесу тайны. Кристалл «готовят» в тигеле, специальной емкости для плавления. Туда засыпают порошок оксида галлия, нагревают, а затем в расплав опускают затравку, при ее вытягивании формируется кристалл. Технология выращивания кристаллов известна ученым давно, но с оксидом галлия проблема заключалась в том, что состав этого вещества не стабильный и при плавлении из оксида выделяется кислород. Если установку заполнять, например, аргоном, то образуется металлический галлий, который формирует сплав с материалами, из которых сделана металлическая емкость. В итоге ученые взяли тигли из иридия, который не вступает в реакцию с кислородом при высоких температурах. А в качестве затравки, на которой рос кристалл, использовали сапфир. На нем удалось нарастить поликристалл оксида галлия, который пошел на создание новых затравок. На основе одной из них и был получен первый монокристалл.
Сейчас в вузе работают над закреплением данной технологии.
