Кинетические явления в тонкопленочных структурах n-InSb, In1-xGaxSb, n-InSb-SiO2-p-Si

• Автор: Никольский, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 263 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПОСОБОВ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР п-ЬгёЬ, ЫьхОахЗЬ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ

1. Вакуумное осаждение.

2. Перекристаллизация.

3. Эпитаксиальное выращивание 57 ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА В

ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ п-1пБЬ И СПЛАВАХ ЫкхСа^Ь

1. Основополагающие теоретические модели.

а) Монокристаллические пленки.

б) Поликристаллические пленки.

2. Влияние размеров зерен и толщины пленки на электрические свойства.

3. Определение основных электрофизических параметров и механизмов рассеяния носителей заряда из измерений электропроводности и эффекта Холла.
а) Пленки п-ТпБЬ.
б) Пленки системы 1п!.хОах8Ь.
4. Влияние центров захвата на эффект Холла.
5. Оценка параметров барьерного механизма токопрохождения из измерений поперечного магнетосопротивления.
ГЛАВА III. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ПЛЕНКАХ п-1пБЬ И ТпьхСах8Ь.
1. Зависимость холловской подвижности электронов от толщины пленки и концентрации носителей заряда.
а) Пленки пЛпЕЬ.

б) Пленки системы 1п1_хОах8Ь.
2. Особенности механизмов рассеяния носителей заряда в перекристаллизованных пленках.
а) Пленки пЛпБЬ.
б) Пленки системы Ь^.хОахЗЬ.
3. Влияние неоднородностей на аномально высокое поперечное магнетоспротивление. 13
а) Пленки пПиБЬ. 13
б) Пленки системы 1п1.хОах8Ь. 13
4. Факторы, обусловливающие отрицательную фотопроводимость
в пленках п-1п8Ь.
ГЛАВА IV. ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК п-ЬгёЬ, ВЫРАЩЕННЫХ НА ПОДЛОЖКАХ ИЗ ОКИСЛЕННОГО КРЕМНИЯ
1. Особенности механизма токопрохождения в пленках п-1п8Ь.
2. Влияние сильного электрического поля на механизм токопрохождения. 15 О
3. Оценка электрических параметров макродеффектов в перекристаллизованных пленках п-1п8Ь.
4. Аномальный эффект Холла.
5. Кинетические явления в компенсированных пленках п-1п8Ь.
6. Аномальная термоэдс в пленках п-1п8Ь.
7. Фотопроводимость и фотоэлектромагнитный эффект. 175 ГЛАВА V. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ
п-1п8Ь-8Ю2-р-81
1. Характер гетероструктуры и глубина залегания ловушек.
2. Механизм токопрохождения и диаграмма энергетических зон гетероструктуры п-1п8Ь-8Ю2-р-8ь
3. Барьерная термоэдс.

4. Оптическая память.
ГЛАВА VI. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПЛЕНОК п-ЬЯЪ, СПЛАВОВ
1пьхОах8Ь И ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ п-1п8Ь-8Ю2-р-81.
1. Датчики эдс Холла.
2. Магниторезисторы.
3. Тензорезисторы.
4. Датчик деформации.
5. Микротермоэлектрогенератор.
6. Фоторезистор.
7. Пленочный датчик электрического поля.
8. Элемент оптической памяти.
9. Тонкие пленки п-1п8Ь в качестве модуляторов инфракрасного и микроволнового излучения.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

стадии этого процесса осуществляется плавление пленки, которое при наличии небольшого градиента температуры вдоль подогревателя происходит постепенно с некоторой скоростью . Величина VI зависит от потока тепла, поступающего от подогревателя к пленке, и должна быть не очень высокой во избежание перегрева расплава и разрыва защитной пленки 1п203 парами сурьмы. Кроме того, структура и свойства рекристаллизованных пленок зависят от скорости кристаллизации из расплава. Скорость роста кристаллической пленки сильно зависит от температуры фронта кристаллизации. Температура фронта кристаллизации является следствием теплового баланса многих факторов. Жидкая фаза поддерживается при температуре выше точки плавления кристалла и получает тепло от источника главный образом через теплопроводность подложки.
Теплота плавления выделяется во фронт кристаллизации, и скорость ее выделения прямо пропорциональна скорости затвердевания жидкой фазы. Потеря тепла фронтом кристаллизации происходит в результате теплопередачи через растущую пленку к поглотителям, главным из которых является подложка. Скорость поступления тепла в зону кристаллизации обусловлена термическим градиентом в жидкости, а скорость выделения из нее - термическим градиентом в твердом теле. Управление этими термическими градиентами позволяет регулировать скорость роста пленки. Особое значение имеет температурный градиент в твердой фазе, так как через нее проходит главная часть рассеиваемого тепла.
При больших скоростях роста или малой величине градиента (Що1 /с1х у фронта кристаллизации может возникнуть концентрационное переохлаждение. Оно приводит к появлению области нестабильности расплава и к образованию при кристаллизации макродефектов или дендритов. Кроме того, слишком высокое значение с1Тео1/с1х может привести к пластической деформации и вследствие этого к повышенной концентрации дефектов.
Количество тепла С2Ь, которое выделяется у фронта кристаллизации,