Микроструктура и фазовый состав нанопленок SnOx и SiCx

• Автор: Валитова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Алматы
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ (общая характеристика работы)
1 Нанопленки БпОх и Б1СХ: структура и физические свойства (обзор)
1.1 Структура и физические свойства нанопленок БпОх
1.2 Структурные свойства нанопленок Б1СХ, полученных методом ионной имплантации
1.3 Выводы к первой главе
и! ,5
2 Методы получения и исследования нанопленок диоксида олова и карбида кремния
2.1 Выбор методов получения нанопленок БпОх и Б1СХ
* 2.1.1 Ионно-лучевое осаждение нанопленок диоксида олова
2.1.2 Получение тонких пленок диоксида олова магнетронным рас- ’ пилением
2.1.3 Синтез БЮ в Б1 методом ионной имплантации
2.2 Метод рентгеновской дифракции
2.3 Метод инфракрасной спектроскопии
- >’ 2.4 Метод электронной микроскопии
" “ ’ 2.5 Метод Оже-электронной спектроскопии
2.6 Метод исследования оптических свойств
2.7 Метод измерения удельного сопротивления пленок
2.8 Характеристики образцов
3 Влияние структуры нанопленок БпОх на их физические свойства
•У'

3.1 Структурные и электрические свойства нанопленок (-200 нм) SnOx на стеклянной подложке, полученных методом ионнолучевого осаждения
3.1.1 Структура пленок SnOx, полученных при высокой концентрации кислорода (100%) в камере
3.1.2 Структура пленок SnOx, полученных при низкой концентрации кислорода (10%) в камере, и их влияние на их электрические свойства
3.2 Влияние обработки в водородной плазме на структуру и оптические свойства тонких пленок оксида олова, полученных методом магнетронного распыления
3.2.1 Оптические свойства
3.2.2 Структурные исследования
3.3 Исследования свойств нано-пленок SnOx отожженных в раз- 1 ' личных атмосферах
3.3.1 Оптические свойства
3.3.2 Структурные свойства
3.4 Рентгеновское исследование структуры тонких пленок SnOx, осажденных на подложку из поликристаллического корунда
3.6 Выводы к третьей главе

4 Синтез SiC в слоях кремния с высокой и низкой концентрацией им-плантированного углерода
4.1 Формирование P-SiC в слоях SiCij4 полученных методом ионной • ;!
имплантации
4.1.1 Исследование состава слоя методом Оже-электронной спектроскопии
4.1.2 Исследование структуры слоя методом электронной микро-

скопии
4.1.3 Исследование структуры слоя методом рентгеновской дифракции
4.1.4 Исследования методом инфракрасной спектроскопии
4.2 Структура тонких слоев кремния с низкой концентрацией имплантированного углерода (Nc/Nsi - 0,12)
4.2.1 Исследование методом Оже-электронной спектроскопии состава слоев SiCx
4.2.2 Исследования методом рентгеновской дифракции структуры слоев SiCo.i2
4.2.3 Исследования методом инфракрасной спектроскопии
4.3 Выводы к четвертой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ширина которой меньше, чем в случае 70 кэВ. После отжига при 800°С ширина зоны уменьшается, а максимум зоны переходит к 810 см'1. Отмечено, что ширина зона на 810 см'1 для Si слоя, имплантированного ионами с энергией 310 кэВ, в два раза больше, чем ширина зоны в случае 70 кэВ. Это указывает на тот факт, что совершенная кристаллическая структура SiC различается в обоих случаях из-за различия в объеме зерен для P-SiC слоев, выращенных на различной глубине от поверхности.
В работе [68] показано, что высокоэнергетическая Мэвная (1,5 Мэв) ионная имплантация также может использоваться для создания SiC слоев, но более глубоких, чем у обычной имплантации. Имплантированная область 2,0 см2. Причем поверхностный слой кремния не повреждается.
В работах [69,70] р-SiC формируется в кремнии высокотемпературной имплантацией (850-950°С) с дозами от 0,2x1018 до 1хЮ18 см"2 и энергией 200 кэВ. Имплантация проводилась в пластины кремния ориентацией (100) и (111). В обоих случаях P-SiC формировался с такой же ориентацией как у матрицы. Также сообщается, что имплантация при более низкой температуре (500°С), но при большей энергии (300 кэВ) приводит к формированию P-SiC хорошего качества.
В следующей работе [71] в кремний были внедрены ионы углерода с энергией 40 кэВ и дозой 1018 ион/см2, ориентация подложек была (100) и (111) при температуре образца от комнатной до 850°С. Из спектров пропускания видно, что при температуре имплантации от комнатной до 500°С структура аморфная, при последующем отжиге от 600 до 800°С пик увеличивается и его максимум смещается к 780 см'1, с отжигом при температуре 850°С максимум пика сместился на 810 см'1, что говорит о кристаллической структуре SiC. Утверждается, что подавляющее большинство процессов рекристаллизации происходит в температурной области 600-850°С. Отмечается, что аморфные слои Si в кристаллическом Si рекристаллизуются в том же