Зависимость совершенства структуры, состава и электрических свойств оксида цинка от условий кристаллизации

• Автор: Хадж Исмаиль Мухаммад Басель Адиб
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 149 с. : ил.

* ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Структура, основные свойства и методы получения

оксида цинка

1.1 Общая характеристика и структура оксида цинка

1.2. Методы выращивания монокристаллов ZnO

1.3. Получение пленок

1.4. Характерные монокристаллическому состоянию оксида цинка основные электрические и оптические свойства

$ 1.5. Основные области применения оксида цинка в монокристаллическом состоянии

ГЛАВА 2. Описание установки, методики получения пленок ZnO, подготовки поверхности подложек к их нанесению, изучения совершенства структуры и их некоторых свойств

2.1. Описание установки для получения пленок ZnO

2.2. Определение совершенства структуры и ориентации растущего слоя ZnO электронографическим методом
2.3. Методика предварительной подготовки и очистки поверхности подложек
2.4. Методика измерения электрических и люминесцентных свойств пленок и слоев оксида цинка
ГЛАВА 3. Анализ процесса восстановления и транспорта оксида цинка в водороде и определение условий его кристаллизации
3.1 .Анализ условий восстановления ZnO водородом и его транспорта
3.2. Влияние температуры и общего давления в системе на равновесие реакции, парциальные давления её компонентов
3.3. Влияние параметров реакции на относительной выход цинка в
, газовую фазу
^ 3.4. Степень дефектности 7.пО, полученного из газовой фазы в атмосфере водорода
Выводы к главе
ГЛАВА 4. Зависимость электрических свойств пленок ХпО от
условий получения
4.1. Степень влияния основных технологических параметров на электрические свойства пленок оксида цинка
4.2. Электрические свойства монокристаллического оксида цинка
Ш 4.3. Характеристика электрических свойств оксида
цинкаполикристаллической структуры, получаемого из газовой
фазы в различных условиях
, Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТРАТУРА

Актуальность проблемы. Известно, что научно-технический прогресс обеспечивается внедрением последних достижений фундаментальной науки в соответствующие отрасли современного производства. В качестве примера можно указать на темпы развития микроэлектроники. В данной области успех обеспечивается благодаря всестороннему исследованию физико-химических свойств кремния, электронных процессов в нем, разработки технологии его получения с необходимыми свойствами.
Однако в современной радиоэлектронной, вычислительной аппаратуре, созданной повышением интеграции и функциональной сложности традиционных микросхем, основная часть стоимости производства и отказов в работе приходится на долю традиционных активных элементов. С другой стороны, техника использующая традиционную логику (счет количества заданной порции электрического заряда) на базе элементов в кремнии, магнитной памяти и проводной связи между самыми элементами и исполнительной аппаратурой, близка к достижению своих предельных возможностей, как по быстродействию, так и по массе и габаритам. Поэтому радикальное решение данной проблемы, как показывают современные достижения физики и квантовой оптики, можно ожидать на основе использования оптоэлектронных и акустоэлектрон-ных систем.
Опто- и акустоэлектронная техника, созданная путем синтеза передовых достижений физики, включая квантовую оптику, должна обладать «неограниченными» возможностями повышения рабочих частот приема, передачи и обработки информации.
На данном этапе развития физики полупроводников имеются достаточно результатов, на основании которых можно утверждать, что будущая техника должна быть многофункциональной и в ней наряду с другими активными материалами должны быть использованы широкозонные полупроводниковые софигуры, и обеспечить большую точность в определении углов наклона друг к другу граней огранки фигур роста и плоскости подложки.
При необходимости оценки совершенства растущего слоя ZвO прибегали и к дифракции рентгеновских лучей.
2.3. Методика предварительной подготовки и очистки поверхности подложек
В большинстве случаев в работе к качестве подложек использовались пластинки монокристаллического А^Оз различных ориентацией. Состояние поверхности подложки (толщина слоя нарушенной монокристаллической структуры, наличие в пределах поверхностного слоя микротрещин) зависит от способа ее обработки: величины зерна абразивного порошка при шлифовке, полировке и механических усилий.
Обычно пластинки А120з вырезают из монокристаллических слитков после их ориентации рентгеновским методом. Принято для получения монокристаллов использовать ориентированные затравки в целях обеспечения роста в каком-либо избранном направлении. Однако в процессе выращивания кристаллов возможны отклонения от выбранного исходного направления. В этом случае ось цилиндрического, или пластинчатого слитка не совпадает с кристаллографической осью. Поэтому задача заключается в установлении несоответствия между геометрической осью слитка и реализовавшимся кристаллографическим направлением, а также вычислении поправок, которые должны быть использованы как исходные данные при ориентированной резке слитка на пластинки. Для этой цели могут быть использованы рентгеновский или оптический методы. Рентгеновский метод ориентации слитков позволяет получить высокую точность ориентации - до ±(3-5)'. Такую работу опытный специалист выполняет в пределах 15-30 мин.