Влияние легирования и термических процессов на газочувствительные свойства пленок диоксида олова

• Автор: Борсякова, Ольга Ивановна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 156 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О
МЕХАНИЗМАХ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ И ГАЗОВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
МЕТАЛЛООКСИДНЫХ ПОЛУПРОВ ОДНИКОВ
Г1. Кристаллическая решетка диоксида олова, её строение.
Зонная структура 8п02
1.2. Взаимодействие молекул газов
с поверхностью металлооксидных полупроводников
1.3. Существующие модели токопереноса
и газовой чувствительности
1.3.1. Электрическая модель
1.3.2. Барьерная модель
1.3.3. Модели газовой чувствительности 3
1.4. Влияние микроструктуры пленок
на их газовую чувствительность .
1.5. Влияние легирования
на газовую чувствительность пленок
Выводы к первой главе
Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Подготовка подложек
2.2. Методы получения слоев диоксида олова
2.2.1. Метод магнетронного распыления
2.2.2. Метод ионно-плазменного распыления
2.3. Измерение толщины и методы измерения
оптических параметров пленок БпОг
2.3.1. Измерение толщины пленок ЭпСЬ
2.3.2. Методы измерения оптических параметров
пленок Бп
2.4. Методы измерения электрических параметров пленок Бп
2.4.1. Измерение удельного сопротивления
2.4.2. Температурные зависимости электрических параметров пленок Бп02, измеренные с помощью эффекта Холла
2.5. Методика измерения газовой чувствительности пленок БпОа
2.6. Методика легирования пленок диоксида олова примесями палладия и платины
Глава 3. ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ ПЛЕНОК 8п02 РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОТЖИГОВ
3.1.Влияние изотермического отжига
на физические и газочувствительные свойства пленок Бп
3.2. Влияние импульсного фотонного отжига на физические свойства пленок Бп
3.3. Термостабилизация элементов микроэлектронного датчика газов на основе Бп
Выводы к третьей главе
Глава 4. ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ НА СВОЙСТВА ПЛЕНОК БпО,
4.1. Основные параметры пленок Бп02 легированных палладием и платиной
4.2. Исследование электрических свойств
пленок Бп02 легированных палладием и платиной
4.3. Газочувствительные свойства пленок Бп02 легированных палладием и платиной

Выводы к четвертой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ной границе являются активными ловушками - центрами захвата основных носителей, которые образуют поверхностные состояния. Захват основных носителей на поверхностных состояниях приводит к возникновению изгиба зон, ответственного за межкристаллитные барьеры, и уменьшению концентрации свободных носителей заряда.
Высота потенциального барьера зависит также от других факторов, таких как положение уровня ловушек Е( , их распределение по энергиям, степень компенсации и т.д. Характеристики термоэлектронной проводимости подвержены влиянию электрического поля, что дает дополнительную информацию, например о параметрах поверхностных состояний.
Кроме модели захвата носителей на границах кристаллитов была предложена также модель сегрегации, в соответствии с которой резкое падение концентрации свободных носителей п в области малых концентраций легирующей примеси N объясняется попаданием примесных атомов на межкристаллитные границы, где они становятся электрически пассивными, что приводит к уменьшению N. Однако как сторонники, так и противники этой модели не обратили внимание на то, что существенный распад примесей происходит лишь в области пересыщенных твердых растворов, когда N превышает равновесную концентрацию их растворимости, Следовательно, при малых значениях N. в которых наблюдается п « Ы, выпадение примесей должно быть мало, т.е. п « N.
Сегрегация примесей может оказать влияние не только на концентрацию свободных носителей заряда, но и на параметры потенциального барьера Фв. Влияние сегрегации примесей на Фв может осуществляться тремя способами /80/. Во-первых, сегрегация примесей атомов в межкристаллитных границах может приводить к насыщению “болтающихся” связей, уменьшая N1 и соответственно высоту Фв. Во-вторых, сегрегированные примесные атомы могут занимать другое положение, при котором они легко становятся ионизированными и образуют вырожденную область на межкристаллитной гра-