Projektová činnosť

Medzinárodné

AGAMI_EURIGAMI – Európska inovatívna pokročilá GaN mikrovlnná integrácia
European Innovative GaN Advanced Microwave Integration
Program: EDF
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 15.12.2022 – 14.12.2026
NANOMAT – Heterogenná materiálová a technologická platforma pre novú doménu výkonovej nanoelektroniky
Heterogeneous Material and Technological Platform for a New Domain of Power Nanoelectronics
Program: Horizont Európa
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Web stránka projektu: https://doi.org/10.3030/101091433
Doba trvania: 1.12.2022 – 30.11.2025
Európska sieť pre inovatívnu a pokročilú epitaxiu
European Network for Innovative and Advanced Epitaxy
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Web stránka projektu: https://www.cost.eu/actions/CA20116/#tabs+Name:Description
Doba trvania: 1.11.2021 – 30.10.2025
SAFEMOST – Vysokobezpečný GaN MOS spínací tranzistor
Highly Safe GaN Metal-Oxide-Semiconductor Transistor Switch
Program: International Visegrad Fund (IVF)
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Web stránka projektu: http://www.safemost.sav.sk/
Doba trvania: 1.10.2015 – 30.3.2019
HiPoSwitch – Normálne zatvorené spínacie tranzistory na báze GaN pre efektívne prevodníky výkonu
GaN-based normally-off high power switching transistor for efficient power converters
Program: 7RP
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Web stránka projektu: http://www.hiposwitch.eu/
Doba trvania: 1.9.2011 – 30.8.2014
Technológia a vlastnosti MOS HFET tranzistorov na báze GaN s dielektrikami s vysokou konštantou
Technology and properties of GaN-based MOS HFET transistors with high-k dielectric
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2005 – 31.12.2006

Národné

Kritické aspekty rastu polovodičových štruktúr pre novú generáciu III-N súčiastok
Critical aspects of the growth for a new generation of III-N devices
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Anotácia: Gálium nitrid (GaN) a jemu podobné zlúčeniny sú predmetom intenzívneho skúmania pre novú generáciuvysoko-frekvenčných tranzistorov, výkonovej elektroniky a post-CMOS logických obvodov. Flexibilita v tejtooblasti je daná miešateľnosťou GaN materiálu s In a Al, čím sa otvára široké spektrum polovodičov s možnosťounastavenia energetickej medzere od 0.65 eV do 6.2 eV a nespočetné kombinácie pre návrh hetero-štruktúr. Základom nášho projektu bude zvládnutie a štúdium epitaxného rastu unikátnych materiálovych konceptovtechnikou chemickej depozície z kovovo-organických pár. Predmetom výskumu budú i/tranzistory s N-polárnymInN kanálom, ii/ MOS kontakty na heteroštruktúrach s N-polaritou, iii/ tranzistory s dierovou vodivosťou, ako ajiv/vertikálne štruktúr na GaN substráte. Súčasťou projektu budú charakterizačné aktivity, predovšetkýmvyšetrovanie transportu elektrónov v N-polárnom InN, v MOS štruktúrach, 2-rozmerného dierového plynu ako ajprechodových javov v C-dotovaných vertikálnych tranzistoroch.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2025
PEGANEL – p-GaN elektronika pre úsporu energie a post-CMOS obvody
p-GaN electronics for energy savings and beyond-CMOS circuits
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Anotácia: III-N polovodiče sú pravdepodobne najuniverzálnejšou a najperspektívnejšou rodinou polovodičov, skladajúcej sa zumelých zliatin GaN, AlN a InN. V návrhu projektu popisujeme nové technologické postupy s dostatočnouvoľnosťou pre riešenie hlavných problémov III-N post-CMOS éry: prítomnosť parazitného n-kanála v tranzistorochspolu s p-kanálom, ako aj nízka koncentrácia a pohyblivosť dierového plynu. Podobne, hodláme demonštrovaťškálovateľné prahové napätie v obohacovacích p-dotovaných výkonových tranzistoroch, ktoré sú žiadanépriemyslom pre efektívne, energiu šetriace prevodníky. V týchto aspektoch naše laboratória už demonštrovali veľmisľubné výsledky, ktoré dokazujú kompetentnosť dosiahnúť vytýčené ciele. V prípade úspešného naplnenia,výsledky projektu budú predstavovať značný krok vpred nie len z medzinárodného hľadiska, ale budú aj v plnomsúlade s RIS3 SK (perspektívne oblasti špecializácie slovenskej ekonomiky), konkrétne v oblasti polovodičov pre emobilitu automobilového priemyslu ako aj v informačných a komunikačných vedách.
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2025
Vertikálny GaN MOSFET pre výkonové spínacie aplikácie
Vertical GaN MOSFET for power switching applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Anotácia: Jedným z najnaliehavejších problémov súčasnej spoločnosti je dostupnosť zdrojov energie, najmä s ohľadom na neustále sa zvyšujúce nároky na jej spotrebu. Jednou z ďalších možností úspory energie je zníženie strát vznikajúcich pri prevode do formy vhodnej pre daný spotrebič. Z hľadiska úspory elektrickej energie predstavuje zvýšenie efektivity prevodu elektrickej energie veľký potenciál. Podľa dostupných analýz, viac ako 10% elektrickej energie sa nenávratne stráca v podobe prevodových strát. Aj čiastkové využitie takejto rezervy môže mať veľký hospodársky význam. Prevodové straty vznikajú najmä pri úprave úrovní elektrického napätia vhodných pre konkrétny spotrebič alebo zariadenie. Ťažisko riešenia problematiky efektívnejšieho prevodu elektrickej energie teda spočíva v oblasti výkonovej elektroniky zahŕňajúcej AC/DC a DC/DC prevodníky pre spotrebnú a priemyselnú elektroniku. Razantnejšie zvýšenie efektivity prevodu poskytujú nové výkonové tranzistory na báze GaN-u, ktoré sú schopné pracovať pri podstatne vyšších frekvenciách s takmer trojnásobne nižšími spínacími stratami.Hlavný cieľ predkladaného projektu je výskum a vývoj vertikálneho GaN MOSFET tranzistora a získanie poznatkov o elektro-fyzikálnych vlastnostiach takýchto súčiastok. Jedná sa o „proof-of-concept“ vývoj; z hľadiska kvantitatívnych parametrov bude naším cieľom demonštrovať RON<2 mOhm/cm2 a VBD>600 V. Originálnou črtou navrhovaného konceptu je využitie semi-izolačnej (SI) kanálovej GaN vrstvy (namiesto p-oblastí), blokujúcou tok prúdu pri nulovom napätí na hradle. Na otvorenie tranzistora bude potrebné kladné hradlové napätie, ktoré vytvorí podmienky na injekciu voľných elektrónov z emitora pozdĺž okrajov SI-GaN oblasti. Koncept teda možno označiť za unipolárny tranzistor pracujúci v obohacovacom móde, pričom v driftovej oblasti sa zachováva možnosť využitia nedotovanej GaN vrstvy s extrémne nízkou koncentráciou dislokácií narastenou na priamo na GaN substráte.
Doba trvania: 1.7.2019 – 30.6.2022
Pokročilé III-N súčiastky pre prenos informácie a energie
Advanced III-N devices for energy and information transfer
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Anotácia: Nitrid gália (GaN) a jemu podobné polovodičové zlúčeniny bežne označované ako III-N majú oproti dnes už klasickým polovodičom výrazne flexibilnejšiu energetickú medzeru, vyššiu intenzitu prierazného elektrického poľa, veľkú mriežkovú spontánnu polarizáciu, vysokú tepelnú a radiačnú odolnosť, ale aj vysokú pohyblivosť elektrónov. Preto je snaha postupne vyvinúť III-N polovodičové prvky, predovšetkým tranzistory typu HFET ktoré majú potenciál postupne nahradiť prvky na báze Si, Si/SiGe, GaAs a InP pre mikrovlnné a výkonové aplikácie, spínače, spínacie zosilňovače, logické obvody ako aj obvody zmiešaných signálov. Následne, v tomto zmysle plánujeme vyvinúť a študovať HFET-y s InN kanálom pre ultra-rýchly prenos informácie, pokročilé GaN spínače pre konverziu energie, technológiu GaN obvodov zmiešaných signálov a GaN UV senzory pre kozmické aplikácie.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2021
MioGaN – GaN monolitické integrované obvody
GaN Monolithic Integrated Circuits
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.7.2016 – 30.6.2019
Tranzistory s InN-kanálom pre THz mikrovlny a logiku
Transistors with InN channel for THz microwaves and logic
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.7.2016 – 30.6.2019
HiPoSwitch – Normálne zatvorené spínacie tranzistory na báze GaN pre efektívne prevodníky výkonu
GaN-based normally-off high power switching transistor for efficient power converters
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2016
Monolitická integrácia ochudobňovacích a obohacovacích InAlN/GaN HFET
Monolithic integration of depletion- and enhancement-mode InAlN/GaN HFET transistors
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.7.2012 – 30.6.2015
Heteroštruktúry na báze InN pre vysoko-frekvenčné tranzistory
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2014
GETRATRON – Vývoj novej generácie III-N tranzistorov s vysokou pohybivosťou elektónov
Towards next generation of III-N high-electron-mobility transistors
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.5.2011 – 30.4.2014