Особенности формирования структурных дефектов в полупроводниках A2B6, кремнии, германии и арсениде галлия с учетом влияния энергии дефекта упаковки

• Автор: Мозжерин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБРАЗОВАНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРНЫХ

ДЕФЕКТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИХ СВЯЗЬ С

ЭНЕРГИЕЙ ДЕФЕКТА УПАКОВКИ (ЭДУ)

1.1 Роль энергии дефекта упаковки в образование дефектной

сети в металлах и сплавах

1.1.1 Энергия дефекта упаковки в металлах и сплавах

1.1.2 Влияние ЭДУ на металлы и сплавы

1.1.3 К вопросу об определении ЭДУ в металлах и сплавах

1.2 Структурные дефекты в полупроводниковых материалах
с учетом роли энергии дефекта упаковки
1.2.1 Вычисление ЭДУ в полупроводниковых материалах
1.2.2 Структурные дефекты в кремнии и германии с учетом ЭДУ
1.2.3 Структурные дефекты в полупроводниках А2В6
1.2.4 Структурные дефекты в гетероструктурах солнечных элементов соединений А2В6
1.2.5 Энергия дефекта упаковки в соединения А2В6
Выводы по главе 1
ГЛАВА 2 МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ
ДЕФЕКТОВ
2.1 Методика просвечивающей электронной микроскопии и приготовление образцов для исследования
2.1.1 Взаимодействие электронов с веществом
2.1.2 Электронная микроскопия
2.1.3 Внедрение и усовершенствование методик приготовления образцов для просвечивающего электронного микроскопа
2.2 Методики работы на просвечивающем электронном микроскопе и идентификации дефектов

2.2.1 Формирование изображения в просвечивающем
электронном микроскопе
2.2.2 Методика определения структурных дефектов и экстинционные контуры
2.3 Методики определения энергии дефекта упаковки в полупроводниках 2.3.10пределение ЭДУ по ширине полосок дефекта упаковки
2.3.2 Определение ЭДУ по растянутым узлам
2.3.3 Определение ЭДУ по частичным дислокационным петлям Выводы по главе
ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ДЕФЕКТОВ НА СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
3.1 Лавинное умножение и излучательная рекомбинация носителей тока в кремниевых солнечных элементах
3.2 О «разогреве» носителей тока в сильном электрическом поле Выводы по главе
ГЛАВА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОЙКОСТИ
ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ С УЧЕТОМ ЭНЕРГИИ ДЕФЕКТА УПАКОВКИ
4.1 Исследование структурных дефектов в кремнии и германии с вычислением энергии дефекта упаковки
4.2 Вычисление критических радиусов дислокационных, с применением современных методов вычисления ЭДУ
4.2.1 Вычисление критических радиусов дислокационных петель в кремнии, германии и арсениде галлия
4.2.2 Оценка критических радиусов дислокационных петель в материалах группы А2В

Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

вычисленную по другим методам, можно рассчитать ряд параметров, главным из которых является диаметр дислокационных петель. Это позволит установить роль ЭДУ в процессе дефектообразования в полупроводниковых материалах и устройствах на их основе наиболее точно. Результаты и выводы данной работы рассматриваются в главе 4.
1.2.2 Структурные дефекты в кремнии и германии с учетом ЭДУ
Первые шаги, затрагивающие роль ЭДУ в полупроводниковых материалах были сделаны более 50 лет назад, с момента становления электронно-микроскопических методов. Не смотря на то, что с того момента произошли качественные изменения приборной базы исследований, результаты измерения энергии дефекта упаковки тогда, очень близки к сегодняшним, полученным на современных приборных комплексах.
Кремний и германий как базовые полупроводники интенсивно исследуется. Значение ЭДУ в кремнии было вычислено группой бельгийских физиков по методу «растянутых узлов». Было отмечено, что кремний имеет расширенные дислокационные узлы. Это говорит о том, что ЭДУ в нём достаточно низкая. Вычислено, что она лежит в интервале 15 мДж/м2 < у < 75 мДж/м2 и скорее всего составляет 50-60 мДж/м2 [38]. Не давние —публикации по Теоретическому расчету ЭДУ в кремнии на основе локальных фазовых переходов устанавливают значение ЭДУ в кремнии раной 55 ± 7 мДж/м2 [44]. Наши экспериментальный данные полученные по методу определения ширины полоски дефекта упаковки, с учетом экстинционной длины, показали значение ЭДУ ~ 50 мДж/м2 [45]. Подобные исследования проводились и на германии в работе [39] аналогичным способом, что и в [38] установлено, что ЭДУ германия составляет 90 мДж/м2, наши экспериментальны исследования показали такой же результат. Следовательно, для ЭДУ в германии выполняется та же универсальность и истинность, что и для кремния.