Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали метод для работы с алмазом как с полупроводником в микроэлектронике. Компонентная база на основе алмаза с точно измеренными примесями бора в перспективе сможет работать в экстремальных условиях, в том числе в космосе, сообщил ТАСС профессор кафедры микро- и наноэлектроники ЛЭТИ Василий Зубков.

«Предложенная методика найдет применение в научных и R&D-разработках структур на основе алмаза. В перспективе, в зависимости от концентрации бора, мы можем получать структуры под электронные компоненты различных назначений, которые способны работать в критических и экстремальных условиях, в первую очередь в космосе», – рассказал Зубков.

Он отметил, что базовая основа микроэлектроники, кремний, сегодня подходит к пределам своих возможностей – при высоких температурах, воздействии радиации полупроводниковые свойства материала деградируют. Также кремний имеет ряд структурных ограничений при создании микроэлектроники на новых физических принципах.

Один из перспективных материалов для замены кремния в передовых разработках – это алмаз с его прочностью и устойчивостью. Сам по себе алмаз – диэлектрик, не проводящий электрический ток. Но если в его кристаллическую структуру добавить бор, то с этой примесью он превращается в полупроводник. Алмазы для таких целей экономнее всего выращивать искусственно, добавляя в него бор. Но для этого нужна надежная методика контроля и измерения концентрации бора с заданными параметрами для конкретных задач микроэлектроники. Ученые смогли точно определять концентрацию добавленного бора в наноразмерных слоях алмаза методом инфракрасной спектроскопии.

С полученными данными специалисты разработали математическую модель, которая позволяет рассчитывать необходимые концентрации бора в наноразмерных слоях полупроводниковых структур. Материалы для исследований предоставил отечественный производитель алмазных структур «НПК "Алмаз».

В состав научной группы вошли специалисты из СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и СПбГУ. Проект реализован в рамках госзадания Минобрнауки России.