Проект аспиранта радиофизического факультета Томского государственного университета Никиты Яковлева признан одним из лучших по итогам конкурса «УМНИК-Электроника» (очередь II). Молодой ученый и его научный руководитель Алексей Алмаев занимаются разработкой диодов на основе оксида галлия, с пробивным напряжением больше 1000 вольт. Это, в конечном счете, позволит создавать энергоэффективные зарядные устройства, высокомощные блоки питания, схемы управления электродвигателями автомобилей.
Никита Яковлев (аспирант второго года обучения, РФФ, кафедра полупроводниковой электроники) стал единственным от Томской области победителем конкурса «УМНИК-Электроника». Представленный на конкурс проект «Силовой диод 1 kV-класса с барьером Шоттки на основе Ga2O3» оценивался в направлении «Силовая электроника».
– Оксид галлия – новый ультраширокозонный полупроводник, интерес к которому в последнее десятилетие очень сильно растет и в России, и во всем мире в целом. Я начал работать в этом направлении еще на четвертом курсе бакалавриата, в 2019 году. Когда писал литобзор для дипломной работы, насчитывалось всего 10-15 современных качественных источников на эту тему. А сейчас столько же таких работ выходит примерно за месяц, – отмечает Никита Яковлев.
Оксид галлия относится к широкозонным проводникам. Физические свойства этих материалов позволяют использовать их при гораздо более высоких температурах, напряжениях и частотах, чем кремний и другие полупроводники предыдущих поколений. В последнее время эти возможности находят все более широкое практическое применение.
– Непосредственно нитрид галлия сейчас используется в современных зарядных устройствах для телефонов. Но у него есть ряд недостатков – токи утечки, дефекты при росте, низкое напряжения пробоя. А если использовать оксид галлия, можно избежать этих недостатков и повысить энергоэффективность устройства. Так что сейчас эта технология активно разрабатывается. Моя работа заключается в создании таких диодов на основе оксида галлия с напряжением пробоя 1000 вольт постоянного напряжения, – поясняет Никита Яковлев.
К настоящему времени молодой ученый и его научный руководитель, заведующий лабораторией металлооксидных полупроводников Алексей Алмаев смоделировали структуру диодов и создали первые опытные образцы. Сейчас ведется работа по улучшению их характеристик. Грант будет направлен как раз на эти цели, чтобы по истечению года ученые получили лабораторные образцы диодов с напряжением пробоя больше 1000 вольт.
Работа по проекту ведется на базе лаборатории металлооксидных полупроводников Центра исследований и разработок «Перспективные технологии в микроэлектронике» РФФ ТГУ.
Для справки
Конкурс «УМНИК-Электроника» (очередь II) организован в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («УМНИК»), в рамках выполнения результата федерального проекта «Прикладные исследования, разработка и внедрение электронной продукции». Конкурс ориентирован на поддержку молодых ученых и специалистов, стремящихся реализоваться через инновационную деятельность в области создания изделий электроники и микроэлектроники, а также развитие талантов и вовлечение молодежи в трудовую и предпринимательскую деятельности в области электроники.
Размер гранта по условиям конкурса составляет 1 млн рублей, из которых 800 тысяч рублей получает молодой ученый, 200 тысяч рублей – научный руководитель.