GoFarUV - Project progress No.4

Laikaposms: 01.06.2026. – 31.08.2026.

1. Tika ieviests jauns procesa parametrs Iproc/Imet, lai nodrošinātu amorfā gallija oksīda (aGaOx) plāno kārtiņu uzputināšanas precīzu atkārtojamību. Tikai veiktas testa sērijas pie dažādiem uzputināšanas spiedieniem, lai novērtētu šī parametra nozīmi sintēzes un fotoelektrisko īpašību atkārtojamībā. (AGL Technologies, LU CFI)

2. Tika veikta visu raksturošanas rezultātu sistemātiska apkopošana un detalizēta analīze, lai novērtētu daudzu mainīgo parametru ietekmi uz aGaOx plānu kārtiņu fizikālajām īpašībām. Tika konstatēta nepieciešamība pēc Iproc/Imet parametra ieviešanas, lai nodrošinātu uzputināšanas atkārtojamību. (LU CFI, AGL Technologies)

3. Tika definēta optimālākā recepte elektrisko metāla kontaktu izgatavošanai uz aGaOx pusvadītāju plānajām kārtiņām, kura tiks izmantota turpmākajā projekta gaitā. Tika uzsākti padziļināti fotovadāmības pētījumi aGaOx kārtiņās, lai mēģinātu novērtēt materiāla defektu elektronisko struktūru un to ietekmi uz fotoelektriskajām īpašībām. (LU CFI)

4. Tika veikti optiskās caurlaidības testi TO-5 tipa mikroshēmu nesējiem UV-C gaismas diapazonā, lai novērtētu to piemērotību projekta mērķa sasniegšanai. Uzsākts darbs pie TO-5 nesēju hermetizācijas iekārtas pielāgošanas darbam ar optiskajiem logiem. (RD ALFA Microelectronics, LU CFI)

5. Publicēts zinātniskais raksts par projekta rezultātiem: E. Butanovs, E. Dipans, M. Zubkins, E. Strods, A. Sarakovskis, J. Purans, A. Kumar, S. Khartsev, M. Berg, A. Hallén, Q. Wang, J. Le Pluart, and P. Ramvall. Growth and characterization of GaN/Ga2O3 nanowire heterostructures for ultraviolet optoelectronics. J. Appl. Phys. 140, 045702 (2026) doi: 10.1063/5.0332647. (LU CFI)

Time period: 01.06.2026. – 31.08.2026.

1. A new process parameter, Iproc/Imet, was introduced to ensure precise reproducibility in the sputtering of amorphous gallium oxide (aGaOx) thin films. A series of tests was conducted at various sputtering pressures to evaluate the significance of this parameter for the reproducibility of both the synthesis process and the optoelectronic properties. (AGL Technologies, LU CFI)

2. A systematic compilation and detailed analysis of all characterization results were performed to evaluate the influence of various variable parameters on the physical properties of aGaOx thin films. The need to introduce the Iproc/Imet parameter was identified to ensure the reproducibility of the sputtering process. (LU CFI, AGL Technologies)

3. The optimal recipe for fabricating electrical metal contacts on a-GaOx semiconductor thin films was defined; this recipe will be used throughout the remainder of the project. In-depth studies of photoconductivity in a-GaOx films were initiated to assess the electronic structure of material defects and their influence on photoelectric properties. (LU CFI)

4. Optical transmission tests were conducted on TO-5 type microchip carriers within the UV-C light range to evaluate their suitability for achieving the project's objectives. Work has begun on adapting the sealing equipment for TO-5 carriers to accommodate optical windows. (RD ALFA Microelectronics, LU CFI)

5. A scientific paper on the project results has been published: E. Butanovs, E. Dipans, M. Zubkins, E. Strods, A. Sarakovskis, J. Purans, A. Kumar, S. Khartsev, M. Berg, A. Hallén, Q. Wang, J. Le Pluart, and P. Ramvall. Growth and characterization of GaN/Ga2O3 nanowire heterostructures for ultraviolet optoelectronics. J. Appl. Phys. 140, 045702 (2026) doi: 10.1063/5.0332647. (LU CFI)

Projekts “GoFarUV” – jauni saules aklie UV-C fotodetektori

Identifikācijas numurs: 1.1.1.3/1./24/A/020

Tips: Eiropas Reģionālās attīstības fonds (ERAF)

Projekta ilgums: 01.06.2025 - 31.05.2028.

Projekta vadītājs: Dr. Edgars Butanovs, Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI)

Sadarbības partneri: AGL Technologies, RD ALFA Microelectronics

Kopējais finansējums: 651 600 EUR

ERAF finansējums: 506 049 EUR

Projekta kopsavilkums

Šī rūpnieciskā pētījuma projekta mērķis ir izstrādāt jaunu saules aklu tālās UV gaismas fotodetektoru, kura pamatā ir amorfa alumīnija gallija oksīda (AlGaO) pusvadītāju cietā šķīduma plānā kārtiņa, kas iegūta, izmantojot mērogojamu augsta uzklāšanas ātruma magnetrono izputināšanu (GoFarUV). Mēs piedāvājam izstrādāt un pētīt jaunu AlGaO pusvadītāju materiālu, un optimizēt tā sintēzes parametrus, lai iegūtu fotoelektriskās īpašības, kas piemērotas tālās UV gaismas detektēšanai.

Šādu saules aklu UV-C fotodetektoru pielietojumi ietver vides monitoringu un kosmosa izpēti, kas abi ir būtiski, lai risinātu globālās klimata problēmas. Detektori ļaus precīzāk novērot atmosfēras izmaiņas, piemēram, ozona veidošanos, un veikt savlaicīgu mežu ugunsgrēku atklāšanu, nodrošinot kritiskus datus klimata pārmaiņu ietekmes mazināšanai. Citi pielietojumi ietver kosmosa zinātni un tehnoloģijas, drošību un militāro jomu.

Projektu īstenos Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI, vadošais partneris, projekta vadītājs Dr. Edgars Butanovs), plāno kārtiņu pārklājumu uzņēmums AGL Technologies (MVU, partneris Nr. 1), un mikroelektronikas ražotājs un izstrādātājs RD ALFA Microelectronic