ICNS-14: Zwei Auszeichnungen für Forscher des Fraunhofer IAF

Beide Auszeichnungen der 14. International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS) gingen an Forscher des Fraunhofer IAF: Akash Nair erhielt den Outstanding Poster Award und Matthias Sinnwell wurde für seinen Vortrag mit dem Best Student Award prämiert. 

Akash Nair, Wissenschaftler auf dem Gebiet Wachstum piezoelektrischer Materialien, wurde für sein Poster mit dem Titel »Controlling stress behavior of sputtered a-plane Al1-xScxN films« ausgezeichnet. Darin beschreibt der Doktorand, wie es ihm und seiner Gruppe erstmals gelungen ist, Aluminiumscandiumnitrid (AlScN)-Schichten erstmals in nichtpolarer Richtung zu züchten und dabei die Spannung der Schichten zu kontrollieren, was sich positiv auf die Materialeigenschaften auswirkt. Im Bereich AlScN-Wachstum stellt dieses Ergebnis einen Durchbruch dar.

Das piezoelektrische Material AlScN gilt als äußerst vielversprechend für die Industrie, da es für die Entwicklung von akustischen Wellengeräten, MEMS-Bauteilen und Komponenten für Hochfrequenzelektronik eingesetzt werden kann. Das Materialwachstum stellte bislang jedoch eine Herausforderung dar: Das Wachsen von AlScN-Schichten in nichtpolarer Richtung führt zu positiven Materialeigenschaften, allerdings war es bislang nicht möglich, einen Anstieg der Ebenenspannung zu vermeiden, was wiederum zu negativen Materialeigenschaften führte. Nair und seine Gruppe haben es nun erstmals geschafft, eine Methode zu finden, wie AlScN-Schichten mit einer erhöhten Scandiumkonzentration bei geringer Spannung gewachsen werden können. Dieses Ergebnis ist nicht nur von großer Bedeutung für das Wachstum von AlScN, sondern hat zudem das Potenzial neue industrierelevante Anwendungen zu ermöglichen. 

Matthias Sinnwell, Doktorand im Bereich Materialcharakterisierung, erhielt die Auszeichnung für seinen Konferenzvortrag mit dem Titel: »Fin-length scaling of vertical 100-fin GaN FinFETs on sapphire resulting in maximum frequency of oscillation fmax = 9.5 GHz«.

Fin-Feldeffekttransistoren (FinFETs) zeichnen sich durch ihre schmalen, im Bereich von einigen hundert Nanometern liegenden, Fin-Strukturen aus. Sie erlauben positive Schwellspannungen, gänzlich ohne die Verwendung der im Galliumnitrid komplizierten p-Dotierung. Während bereits dazu geforscht wird, FinFETs als Bauteile für hohe Sperrspannungen zu nutzen, untersucht Sinnwell, ob FinFETs als Leistungstransistoren bei hohen Frequenzen über 1 GHz einsetzbar sind. 

In seinem Vortrag konnte er einen FinFET mit einem Rekordwert für einen vertikalen GaN-Transistor hinsichtlich seiner maximalen Schwingungsfrequenz von 9,5 GHz zeigen, eine Abschätzung für die zu erwartenden Frequenzen geben und die erstmalige Realisierung der komplizierten FinFET-Struktur auf Wafer-Ebene präsentieren.  

Über die International Conference on Nitride Semiconductors

Die ICNS ist eine weltweit renommierte wissenschaftliche Konferenz und Ausstellung zum Thema Gruppe-III-Nitride. Das Ziel der Veranstaltung besteht darin, wichtige wissenschaftliche und technologische Fortschritte im Bereich der Materialien und Bauelemente auf Basis von III-Halbleiter vorzustellen, den Austausch der Forschenden zu fördern und damit einen Beitrag zum Fortschritt dieser Technologien zu leisten. Die 14. ICNS fand vom 12.-17. November 2023 in Fukuoka, Japan, statt. 

Im Rahmen der Konferenz können sich Nachwuchswissenschaftler:innen für den »Best Student Award« und den »Outstanding Poster Award« bewerben. Die Auszeichnungen werden an diejenigen verliehen, die in ihren Beiträgen eine herausragende Leistung zeigen können und von denen ein bedeutender Beitrag auf dem Gebiet der Nitrid-Halbleiter zu erwarten ist.