Исследование структуры поверхности кремния по оптическому отражению

• Автор: Герасименко, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Перечень сокращений и условных обозначений
Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи
1.1 Физические основы метода
1.2 Проникновение лазерного луча
1.3 Термическая волна и волна носителей заряда
1.4 Схемы и принципы работы установок TWIN SC и Therma Probe
1.4.1 Принцип работы установки TWIN SC
1.4.2 Принцип работы установки Therma Probe
1.5 Обзор литературы по исследованию имплантированной поверхности кремния
1.5.1 Материал подложки
1.5.2 Влияние параметров ионной имплантации на детектируемый сигнал
1.5.2.1 Зависимость от типа иона
1.5.2.2 Зависимость от энергии иона
1.5.2.3 Влияние имплантации на коэффициент отражения R
1.5.2.4 Зависимость от тока пучка ионов
1.5.3 Влияние дозы имплантации на контролируемые параметры
1.5.3.1 Измерение при малых дозах (1010 до 10|2см"2)
1.5.3.2 Измерение при средних (от 10 см‘ до порога аморфи-зации) и больших дозах (Q>Qa)
1.5.4 Чувствительность и калибровка
1.5.5 Зависимость величины измеряемого отклика от времени

после имплантации
1.5.6 Измерение на образцах со структурой
1.5.7 Использование термоволнового метода для исследования мелкозалегающих р-п переходов
1.6 Заключение и постановка задачи диссертационной работы
Глава 2. Выявление физических механизмов, определяющих величину измеряемого сигнала
2.1 Анализ соотношений вкладов основных механизмов для реальных условий эксперимента
2.2 Особенности применения термооптической методики
Глава 3. Исследование возможностей применения методики термооптического детектирования для изучения состояния поверхности образцов монокристаллического кремния после различных видов обработок (кроме ионного легирования)
3.1 Методика эксперимента
3.2 Результаты эксперимента
3.2.1 Исходные образцы
3.2.2 Окисленные образцы
3.2.3 Отожженные образцы
3.3 Обсуждение результатов
Глава 4. Термооптические эффекты на поверхности имплантированного кремния

4.1 Методика эксперимента
4.2 Экспериментальные результаты
4.2.1 Зависимость термооптического сигнала от массы иона
4.2.2 Отжиг радиационных дефектов
4.2.3 Влияние поверхностного слоя окисла на термооптический сигнал
4.2.4 Вариации времязависимого цикла
4.3 Заключение
Глава 5. Особенности дефектообразования при имплантации в кремний ионов фтора
Глава 6. Основные результаты и выводы
Список литературы
Список публикаций по теме диссертации

Также отметим наиболее важный, на наш взгляд, результат. Как показал эксперимент при исследовании имплантированных образцов, основной вклад в измеряемый сигнал дает компонента, связанная со свободными носителями заряда (эффект Друде). Однако необходимо ответить на вопрос, почему при изменении времени жизни неравновесных носителей заряда на несколько порядков величины в облученных образцах [5] сигнал от имплантированных образцов может быть на малых дозах даже меньше чем на образцах, не подвергнутых облучению (рис.2-2). Причина, мы полагаем, состоит в том, что радиационные дефекты при малых дозах могут не определять рекомбинационные процессы, но и даже изменять время жизни носителей заряда в большую сторону за счет известных явлений: «радиационный отжиг», «эффект малых доз» [32].
При дальнейшем накоплении дозы и соответственно дальнейшем уменьшении времени жизни величина измеряемого сигнала будет связана с квазиравновесной концентрацией носителей заряда, то есть будет определяться и частотой модуляции возбуждающего лазерного импульса.
Рис.2-2 Зависимость измеряемого термооптического сигнала от дозы легирования. Для сравнения приведено значение сигнала для чистой пластины КДБ.