Влияние водорода на фотоэлектронные свойства гетероструктур с квантовыми ямами и точками GaAs/In x Ga1-x As

• Автор: Шоболов, Евгений Львович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 146 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных обозначений и сокращений

Введение
1. Влияние водорода на свойства полупроводников и полупроводниковых структур. Водородные сенсоры (Обзор литературы)
1.1. Обратимое влияние водорода на свойства полупроводниковых структур. Водородные сенсоры

1.2. Пассивация дефектов в полупроводниках атомарным водородом

1.3. Влияние квантоворазмерных слоев на образование и пассивацию дефектов.

2. Методика эксперимента

2.1. Исследованные структуры и образцы

2.2. Методы исследования

3. Влияние водорода на свойства диодных МОП структур с квантовыми ямами и точками Рй/оксид/ОаАвЯпОаАя
3.1. Влияние толщины анодного оксида на характеристики структур и их чувствительность к водороду
3.2. Влияние квантоворазмерных слоев на ВАХи чувствительность
диодных структур к водороду
3.3. Кинетика влияния водорода
3.4. Влияние водорода на планарную проводимость и фотопроводимость структур
с квантовыми ямами СаАвЛпСаАз и островковым слоем Рс1 на поверхности
3.4.1. Характеристики газовых сенсоров с островковым Рб электродом
3.5. Влияние водорода на фотоэлектронные свойства планарных структур Рб/ОаАэ на основе полуизолирующего и высокоомного арсенида галлия
с квантовыми ямами и точками
3.6. Влияние микрорельефа поверхности полупроводника
на чувствительность к водороду
3.6.1. Увеличение чувствительности к водороду кремниевого диода Шоттки путем модификации микрорельефа поверхности полупроводника
3.6.2. Влияние модификации поверхности полупроводника на свойства водородочувствительных диодов Шоттки на арсениде галлия

4. Явления дефектообразования и пассивации дефектов в диодных МОП
структурах с квантовыми ямами и точками Рсі/оксид/GaAs/InGaAs
4.1. Дефектообразование при анодном окислении GaAs
4.1.1. Дефектообразование при анодном окислении гетероструктур комбинированными слоями КЯ и КТ GaAs Pd/oKcnq/GaAs/InGaAs
4.2. Дефектообразование при нанесении Pd электрода
4.3. Пассивация дефектов при обработке структур в атмосфере молекулярного водорода
4.4. Дефектообразование и водородная пассивация дефектов в структурах с квантовыми ямами GaAs/InGaAs и
островковым слоем Pd на поверхности
4.5. Влияние магнетронного облучения в водородной плазме на фотоэлектронные свойства гетероструктур с КЯ и КТ GaAs/InGaAs
Заключение
Литература
Список работ по теме диссертации

Список основных обозначений и сокращений
АО - анодный оксид
АСМ - атомно-силовая микроскопия
ВАХ - вольтамперная характеристика
ВФХ - вольтфарадная характеристика
ГКТ - гетероструктура с квантовыми точками
ГКЯ - гетероструктура с квантовыми ямами
ДШ - диод Шоттки
КРС - квантоворазмерная структура
КТ - квантовые точки
КФЭ - конденсаторная фотоэдс
кя - квантовая яма
МОП - структура металл-оксид-полупроводник
опз - область пространственного заряда
ПС - поверхностные состояния
сс - спейсерный слой
ФЛ - фотолюминесценция
ФП - фотопроводимость
ФПЭ - фотоэдс в системе полупроводник/электролит
Си - объемная концентрация водорода
Дм - толщина пленки оксида
Дм - толщина слоя Рб
^ріг - фототок
Ірь - интенсивность фотолюминесценции
- плотность поверхностных состояний
т - температура
УРН - фотоэдс
/гу - энергия кванта света
т« - время адсорбции
т* - время десорбции

В работах [86-87] было обнаружено, что за счет диффузии водорода (источником которого являлась оксидная пленка на поверхности Si [86] и водородосодержащая плазма [87]) в Si образовывался поверхностный слой с высоким удельным сопротивлением (рис. 1.8,а). На рис. 1.8,6 приведены профили распределения концентрации бора и дейтерия, полученные авторами [86-87] методом масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS). Как видно из приведенных рисунков, глубина приповерхностного слоя с высоким сопротивлением соответствует глубине проникновения дейтерия, измеренной непосредственно методом SIMS.
Д мкм Д мкм
а) б)
Рис. 1.8. Профили распределения по глубине сопротивления растекания Д(Д) (а) и концентрации дейтерия ЛДД (б) в легированном бором 81 после обработки в плазме дейтерия в течение 30 мин при Т = 150°С.
Проникнув в полупроводниковый материал, водород эффективно вступает во взаимодействие с кристаллической решеткой полупроводника, различными дефектами и примесями. Теоретические вычисления показали [88], что в