Вклад поверхностных фаз Si-Al, Si-In-Na, Si-Au в электрическую проводимость кремния

• Автор: Белоус, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 116 с. : ил

Содержание
Введение

1 Поверхностные фазы и их электрофизические свойства

Введение

1.1 Поверхностные фазы на кремнии

1.1.1 Описание кристаллической структуры поверхностных фаз.

1.1.2 Состав и свойства поверхностных фаз на кремнии

1.1.3 Роль поверхностных фаз в процессах на поверхности

кремния

1.2 Электропроводность полупроводников

1.2.1 Основные сведения о электропроводности

1.2.2 Поверхностная проводимость
1.2.3 Механизмы проводимости
1.3 Электрическая проводимость поверхностных фаз 81(100)2 х 1,
81(111)7x
1.4 Электрическая проводимость поверхностных фаз кремний-
адсорбат
Выводы
2 Экспериментальная установка и методы исследований.
Введение
2.1 Экспериментальная установка
2.2 Метод дифракции медленных электронов
2.3 Четырехзондовый метод измерения проводимости
2.4 Двухзондовый метод измерения проводимости
2.5 Подготовка образцов
Выводы

3 Автоматизация измерений проводимости
Введение
3.1 Метрология
3.2 Принципы построения автоматизированных систем сбора данных.
3.3 Система автоматизации измерений проводимости
Выводы
4 Исследование электрической проводимости поверхностных фаз на кремнии
Введение
4.1 Измерение электрической проводимости поверхностных фаз
4.2 Измерение электрической проводимости поверхностных фаз
АШООО)
4.3 Исследование адсорбции Иа на поверхностную фазу
81(111)4х1-1п
4.4 Измерение электрической проводимости одно- и трехдоменной
поверхностной фазы 81(111)5х2-Аи
Выводы
Основные результаты работы Ю
Литература ЮЗ
Введение
Актуальность темы.
В настоящее время кремний является базовым материалом в технологии современных интегральных микросхем. В связи с уменьшением размеров полупроводниковых приборов в современной микро- и наноэлектронике оказалось, что влияние поверхности (поверхностных фаз) на физические параметры является существенным.
Кроме научного интереса, изучение физических явлений на поверхности полупроводников имеет большое практическое значение, поскольку глубокое понимание причин, приводящих к изменению поверхностных свойств, может стимулировать разработку принципиально новых полупроводниковых приборов и приемов по эффективной стабилизации параметров существующих полупроводниковых устройств. Так, за последние 30 лет развитие технологии производства полупроводниковых приборов позволило уменьшить размер затвора более чем в 1000 раз и по современным прогнозам его размер к 2010 году достигнет значений несколько нанометров, что потребует использования поверхностных явлений в создании элементов наноэлектроники с использованием, например, многослойных структур. Столь стремительное увеличение степени интеграции современных полупроводниковых приборов привело к увеличению внимания к процессам, происходящим на поверхности полупроводников, изучением которых занимается такая область физики конденсированного состояния - как физика поверхности.
Исследования упорядоченных поверхностных фаз (ПФ), сформированных на атомарно-чистой поверхности полупроводников, проводятся уже более чем

2) Проводимость через слой адатомов.
Проводимость через слой адатомов (атомов “на фазе”) остается одной из самых малоизученных. Если напылять серебро на ПФ Si(l 1 l)V3xV3-Ag при КТ [15], проводимость увеличивается. На поверхности формируется структура Si(l 11)V21 хл/21-Ag и двумерный адатомный газ, который представляет собой двумерную систему, существующую, в отличие от ПФ, в термодинамически неравновесных условиях.
3) Проводимость через слой атомов.
Проводимость через слой атомов осуществляется при условии, что покрытие адсорбата достаточно либо для образования двумерных островков и проводящих цепочек между ними или сплошной пленки, с толщинами, в обоих случаях, порядка несколько монослоев. Проводимость напрямую зависит от такого параметра, как коэффициент рассеяния носителей заряда, определяющийся характером процессов, происходящих на поверхности при образовании пленки или при адсорбции на нее дополнительных атомов.
1.3 Электрическая проводимость поверхностных фаз Si(100)2xl, Si(lll)7x7.
Henzler и др. одними из первых предприняли попытку изучения электрической проводимости поверхностных фаз чистого кремния с ориентацией (111) в условиях сверхвысокого вакуума [16]. Эксперименты проводились на образцах монокристаллического кремния /»-типа с сопротивлением 10 ООО Ом-см. Эксперимент состоял в измерении поверхностной проводимости при комнатной температуре оттоженного при различных температурах образца (рис. 1.7). Видно, что при температуре отжига 370°С поверхностная проводимость достигает минимума. При этом картина ДМЭ показывала сильный уровень фона. Когда обра-