Полупроводниковые слоистые структуры на основе пленок редкоземельных элементов и их соединений : Силициды, оксиды и фториды

• Автор: Рожков, Виктор Аркадьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 302 с. : ил. + Прил. (с.303-548)

СОДЕРЖАНИЕ
Перечень условных обозначений и сокращений
Введение
Раздел 1. Контакты редкоземельный металл - кремний, силицид редкоземельного металла - кремний и поверхностно - барьерные диоды
на их основе
Глава 1.1. Общая характеристика и свойства редкоземельных элементов
барьерные диоды на их основе
1.2.1. Методика получения и исследования характеристик экспериментальных образцов поверхностно-барьерных диодов
1.2.2. Структура пленок редкоземельных элементов
1.2.3. Высота потенциального барьера на контакте редкоземельный металл - кремний
1.2.4. Фотоэлектрические свойства поверхностно - барьерных диодов на основе контакта РЗМ - кремний р
Глава 1.3. Тонкопленочные силициды РЗМ и поверхностные барьеры в
контакте силицид РЗМ - кремний
1.3.1. Классификация, общая характеристика и основные свойства тонкопленочных силицидов металлов
1.3.2. Получение образцов поверхностно - барьерных диодов на основе контакта силицид РЗМ - кремний и методика исследования их свойств
1.3.3. Структура, состав и поверхностная морфология пленочных силицидов РЗМ
1.3.4. Потенциальный барьер в системе силицид РЗМ - кремний и электрофизические свойства кремниевых ПБД с силицидами РЗМ
Раздел 2. Пленочные оксиды редкоземельных элементов и МДП - струк-

туры с диэлектрическими слоями на их основе
Глава 2.1. Получение и свойства пленок оксидов редкоземельных
элементов
2.1.1. Основные электрофизические свойства оксидов редкоземельных элементов ( сведения из литературы )
2.1.2. Методика низкотемпературного изготовления пленок оксидов
РЗЭ и кремниевых МДП-структур на их основе
2.1.3. Структура пленок оксидов РЗЭ
Глава 2.2. Электрические свойства пленок ОРЗЭ и МДП-структур на
их основе
2.2.1. Электропроводность кремниевых МДП-структур с диэлектрическими пленками из ОРЗЭ
2.2.1.1. Механизм прохождения тока в кремниевых МДП-структурах с
ОРЗЭ в качестве диэлектрика
2.2.1.2. Исследование кинетических характеристик тока для кремниевых МДП-структур с диэлектрическими пленками ОРЗЭ
2.2.2. Проводимость и диэлектрические потери в слоисто-неоднородных структурах с ОРЗЭ на переменном сигнале
2.2.3. Явление отрицательного сопротивления в МДП-структуре с пленкой оксида РЗЭ
Глава 2.3. Характеристики электрического пробоя пленок ОРЗЭ в кремниевых МДП-структурах
2.3.1. Методика исследования характеристик электрического пробоя
2.3.2. Кинетические характеристики электрического пробоя
2.3.3. Зависимость величины напряженности электрического поля пробоя
от параметров МДП-структуры
2.3.4. Влияние внешних параметров на величину пробивного электрического поля
2.3.5. Модель явления электрического пробоя пленок ОРЗЭ в МДП-структурах и оценка ее применимости для обьяснения экспериментальных результатов
2.3.5.1. Пробой на постоянном напряжении
2.3.5.2. Пробой для случая линейно-нарастающего напряжения
2.3.5.3. Сравнение экспериментальных данных с теоретической моделью
Глава 2.4. Электрофизические свойства границы раздела кремний
оксид редкоземельного элемента
2.4.1. Вольт - фарадные характеристики кремниевых МДП-структур с оксидами РЗЭ
2.4.2. Влияние технологии изготовления диэлектрических пленок на электрические характеристики МДП-структур
2.4.3. Свойства границы раздела кремний-ОРЗЭ
2.4.3.1. Исследование генерационных процессов в кремниевых МДП-структурах А1- 8т2Оз-81 и А1- УЬ20з-81 методом Цербста
2.4.3.2. Влияние освещенности на генерационно-рекомбинационные процессы в кремниевых МДП-структурах с пленками ОРЗЭ
2.4.3.3. Зависимость генерационных параметров МДП-структур от
технологических условий изготовления диэлектрической пленки
Глава 2.5. Фотоэлектрические свойства кремниевых МДП-структур
на основе пленочных оксидов РЗЭ
2.5.1. Методика определения высот энергетических барьеров на межфазных границах МДП-систем методом внутренней фотоэмиссии
2.5.1.1. Метод фотоинжекции и аналитическое выражение для фотоинжекционного тока
2.5.1.2. Анализ спектральной зависимости фотоинжекционного тока
2.5.1.3. Анализ вольтаической зависимости фотоинжекционного тока
2.5.2. Изучение спектральных зависимостей фотоэмиссионного тока

Продолжение таблицы
1 2 3 4 5 6
Ьи3+ 0,848 0,80 0,861 - 0,977 1,032
У3+ 0,88 - 0,900 0,96 1,019 1,075
Бс3+ 0,68
абсолютные значения радиусов ионов по данным разных исследователей отличаются, однако относительная величина лантаноидного сжатия, взятая для выбранной степени окисления икоординации, колеблется в узком пределе (±3 нм).Электроны 4Руровня закрыты внешними электронами, поэтому они не очень проявляются при химических взаимодействиях. Отсюда любое отличие числа электронов на 4Руровне не приводит к сильным различиям химического поведения.
Прогнозирование структуры и свойств РЗЭ на основе принципа заполнения электронных оболочек атомов осложняется большим экранированием 41-электронов. Обзоры по применению расчетных методов и теоретическая интерпретация спектральных, магнитных, электрических, кристаллохимических и других свойств РЗЭ приведены, например, в [15,20-24]. Незаполненность 4Р уровня вызывает нескомпенсированность спиновых и орбитальных моментов атомов. При этом для элементов цериевой подгруппы эти моменты антипарал-лельны и, следовательно, полный момент равен их разности, а для РЗЭ иттрие-вой подгруппы эти моменты параллельны и складываются. Расчеты показывают [20], что 4{- электроны встроены внутри орбиталей ионного остова и локализованы ниже уровня Ферми. Это находит экспериментальное подтверждение при исследовании рентгеновских и ультрафиолетовых эмиссионных спектров. Участие 4Пэлектронов в интегральной электропроводности металлических со-1 единений РЗЭ при этом незначительно.
1 * Данные [20], ** данные [21]