Свойства пленочных микро- и наноструктур с диэлектрическими слоями на основе оксидов редкоземельных элементов

• Автор: Гурьянов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ
1.ОКСИДЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И МДП-СТРУКТУРЫ НА ИХ ОСНОВЕ
1.1.Редкоземельные элементы и их свойства
1.2.Структура и свойства оксидов редкоземельных элементов
1.3.МДП-структуры с диэлектрическими пленками оксидов редкоземельных элементов
1.4.Методика получения диэлектрических пленок оксидов редкоземельных элементов и МДП-структур
2 .РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ В СТРУКТУРАХ ПЛЕНКА ОКСИДА РЕДКОЗЕМЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА - КРЕМНИЙ И ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПЛЕНОК ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1.Определение структуры и состава вещества методами ядерного микроанализа
2.2. Анализ распределения компонентов в структурах пленка оксида редкоземельного элемента - кремний и элементного состава пленок оксидов редкоземельных элементов
З.ЭЛЛИПСОМЕТРИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1.Методика эллипсометрических измерений 3.2.0писание экспериментальной установки
3.3.Моделирование структур пленка оксида редкоземельного элемента -кремниевая подложка и результаты эллипсометрических измерений
4.ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЕВЫХ МДП-СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПЛЕНКАМИ ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

4.1.Электропроводность кремниевых МДП-структур с диэлектрическими пленками оксидов редкоземельных элементов
4.2.Проводимость и диэлектрические потери в кремниевых МДП-структурах с диэлектрическими пленками оксидов редкоземельных элементов на переменном сигнале
4.3.Вольт-фарадные характеристики кремниевых МДП-структур с диэлектрическими пленками оксидов редкоземельных элементов
4.4.Генерационные процессы в кремниевых МДП-структурах с диэлектрическими пленками оксида скандия
5.ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЕВЫХ
МДП-СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПЛЕНКАМИ ОКСИДА
СКАНДИЯ
5.1.Определение высот энергетических барьеров на межфазных границах МДП-структур методом внутренней фотоэмиссии
5.2.Определение высот энергетических барьеров на межфазных границах МДП-структур с диэлектрическими пленками оксида скандия по спектральным и вольтаическим зависимостям фототока
6.ПРОСВЕТЛЯЮЩИЕ И ПАССИВИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК
ОКСИДА СКАНДИЯ
6.1.Просветляющие покрытия
6.2.Оптические и просветляющие свойства пленок оксида скандия
6.3.Рекомбинационные свойства кремния, пассивированного пленками оксида скандия
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВАХ - вольт-амперная характеристика
ВФХ - вольт-фарадная характеристика
ДМ - диэлектрик-металл
ДП - диэлектрик-полупроводник
ИМС - интегральная микросхема
МДП - металл-диэлектрик-полупроводник
МДМ - металл-диэлектрик-металл
ОПЗ - область пространственного заряда
ОРЗЭ - оксид редкоземельного элемента
ПС - поверхностные состояния
РЗМ - редкоземельный металл
РЗЭ - редкоземельный элемент
POP - резерфордовское обратное рассеяние
ЯР - ядерная реакция
3. ЭЛЛИПСОМЕТРИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Методика эллипсометрических измерений
Толщина диэлектрической пленки является тем параметром, который необходимо контролировать при изготовлении МДП-структур. Многие электрофизические и фотоэлектрические свойства МДП-структур определяются толщиной и степенью однородности диэлектрической пленки, а также наличием и структурой переходного слоя (интерфейса) между пленкой и подложкой.
Контроль толщины и определение оптических параметров диэлектрических пленок можно осуществлять с помощью методов отражательной эллипсометрии [104-108]. Метод эллипсометрии состоит в измерении параметров эллипса поляризации отраженного от исследуемой поверхности света и сравнении с соответствующими параметрами падающего света. Задавая состояние поляризации до отражения от образца, и измеряя ее после отражения, можно получить информацию об отражающей поверхности. Изменение эллипса поляризации может быть описано с помощью двух параметров: разности фаз Д компонентов света, линейная поляризация которых ориентирована параллельно и перпендикулярно плоскости падения и отношения амплитуд тех же компонентов. Эллипсометрические углы \1 и А могут быть найдены экспериментально.
Основное уравнение эллипсометрии

p = tgy/exp(iЛ) = -^> (3.1)
где Яр и - коэффициенты Френеля для р- и Б-составляющих электромагнитной волны, устанавливает связь между характеристиками образца (структура поверхности, толщина слоя, показатель преломления и др.) и эллипсометрическими углами |/ и Д.