Разработка и исследование основ золь-гель технологий формирования диэлектрических пленок на основе оксида алюминия для органических полевых транзисторов

• Автор: Луговой, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК А1
1.1 Микро- и наноструктуры с применением пленок на основе оксида алюминия
1.2 Методы синтеза оксида алюминия и формирования диэлектрических пленок на его основе
1.3 Золь-гель технология и ее применение для синтеза диэлектрических пленок на основе А1
Выводы
2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛЕНОК АЬ03 ПРИ
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКЕ СТРУКТУРЫ А1203/Б
2.1 Исследование термических процессов при электронно-лучевой обработке структуры А1203/Б
2.2 Термодинамический анализ реакций образования а-А1203
2.3 Физико-механическая модель спекания золь-гель пленок на основе А1
Выводы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ
ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛЕНОК
А12Оэ
3.1 Электронно-лучевое формирование диэлектрических пленок АЬ0
3.2 Особенности используемого оборудования и оснастка для обработки электронным лучом
3.3 Методика исследования поверхности
3.4 Синтез и формирование диэлектрических пленок на основе АЬ03..

3.5 Электронная структура а-АЬОз
3.6 Влияние температуры отжига на шероховатость поверхности пленок А1
3.7 Исследование электрических характеристик сформированных пленок А1
3.8 Исследование оптических характеристик пленок
3.9 Исследование фазового состояния сформированных пленок АІЮ3..
Выводы
4. ПРИМЕНЕНИЕ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ А1203 В ИЗДЕЛИЯХ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
4.1 Оценка влияния технологических особенностей формирования подзатворного диэлектрика полевого транзистора
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В современной технике, электронной и электротехнической промышленности пленки играют важную роль. Они находят широкое применение в микроэлектронных приборах, оптоэлектронике, датчиках, в качестве просветляющего покрытия, защитного покрытия и др. В соответствии с этим пленки при сравнительно жестких режимах эксплуатации, как перспективные материалы, должны обладать стабильностью свойств, быть сравнительно дешевыми и технологичными. В настоящее время этим требованиям наиболее полно удовлетворяют пленки оксида алюминия (АЬОз), которые проявляют термодинамическую устойчивость при высоких температурах, с более высокой диэлектрической проницаемостью по сравнению с диоксидом кремния (8Ю2), проявляют хорошую диэлектрическую прочность, химическую и радиационную устойчивость, имеют низкую плотность поверхностных состояний.
В связи с этим формирование микроэлектронных структур с диэлектрическими пленками на основе А120з является актуальным. Известно много методов формирования пленок на основе оксида алюминия. Однако имеющиеся методы позволяют получать либо пленки с высокой себестоимостью (послойное атомное осаждение), либо пленки с микро- и макродефектами. Из известных методов золь-гель метод наиболее дешевый, позволяющий получать пленки требуемого состава и стехиометрии, однако не позволяющий получать пленки высокого качества. Используя данный метод и возможности электронно-лучевого нагрева в локальной области до высоких температур, можно улучшить качество пленки и ее совершенство [1].
Одним из интенсивно развивающихся направлений применения в технологии микро- И наноэлектроники золь-гель пленок АЬОз является использование их в качестве подзатворного диэлектрика и в органических транзисторах в частности, которые в настоящее время все больше внимания привлекают разработчиков матриц для дисплеев, датчиков, электронных

Моделирование процесса ЭЛО структуры А120з/81 производилось при следующих параметрах системы (таблица 2Л) и имеет следующий вид (рисунок 2.4).
Таблица 2.1 Исходные параметры и режимы обработки для моделирования процесса ЭЛО
Предварительная температура подогрева, К 1
Коэффициент поглощения электронов 0,
Ускоряющее напряжение, В 3
Ток. А 0,1-0,
Скорость сканирования луча, м/с 0,05-0,
Плотность АЬОз кг/м"3 3
Теплоемкость материала, Дж/К
Теплопроводность материала, Вт/(м*К) 30,
Анализ модели показал, что тепловое поле в пленке АЬОз под лучом распределено однородно. В зонах начала и конца луча тепловое поле направлено вдоль пленки.
I 3748 I 3
Координата мм