Электрофизика пористого кремния и структур на его основе

• Автор: Зимин, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 305 с. : ил.

Оглавление

Введение
1.Формирование слоев пористого кремния и исследование их структурных характеристик 1В

1.1. Методы формирования слоев пористого кремния

1.2. Структура пор и свойства поверхностной аморфизированной пленки

1.3. Акустический метод определения пористости для мезопористых

образцов
1.4. Эффект формирования двухсторонней пористой структуры в процессе травления высоколегированных пластин кремния

Выводы по главе 1

2. Явления переноса носителей заряда в слоях пористого кремния с различной морфологией
2.1. Эффект Холла и проводимость в мезопористом кремнии на основе
5г<5’6> с низкой пористостью
2.2. Эффект Холла и проводимость в макропористом кремнии, полученном
на слабо легированных подложках и-Л'
2.2.1. Анализ экспериментальных результатов в рамках модели пассивации примесных атомов водородом
2.2.2. Анализ экспериментальных результатов при учете изгиба зон
На стенках пор
2.3. Перенос носителей заряда в мезопористом кремнии на основер*-Бі
2.4. Проводимость пористого кремния с высокой пористостью, содержащего фазу аморфного кремния
2.4.1. ВАХ тестовых структур с толстыми слоями пористого кремния
2.4.2. Температурные зависимости удельного сопротивления пористого кремния с высокой пористостью
2.4.3. Анализ нелинейного характера сопротивления пористого
Кремния в рамках теории токов, ограниченных пространственным
зарядом
2.4.4. Переходные характеристики для высокопористых слоев и температурная зависимость подвижности носителей

Выводы по главе 2
3. Классификация электрических свойств пористого кремния и контактные явления на границе пористого кремния с металлами и кристаллическим кремнием
3.1. Классификация электрических свойств пористого кремния
3.2. Электрические свойства контакта пористого кремния с металлами
3.2.1. Омический характер контактов к пористому кремнию первой
группы
3.2.2. Выпрямление на контакте алюминий / пористый кремний 2-й
группы
3.3. Свойства границы пористый кремний / кремний
Выводы по главе 3
4. Влияние термического отжига и электронного облучения на электропроводность пористого кремния с различной морфологией пор
4.1. Изохронный термический отжиг пористого кремния в инертной среде
4.1.1. Отжиг образцов PS1
4.1.2. Отжиг образцов PS2
4.1.3. Переход в низкоомное состояние и эффект релаксации проводимости при термоотжиге слоев PS3
4.1.4. Влияние отжига на проводимость слоев PS4
4.2. Влияние облучения высокоэнергетичными электронами на проводимость слоев ПК
Выводы по главе 4
5. Емкостные свойства и динамическая проводимость пористого кремния, содержащего аморфную фазу
5.1 Зависимость диэлектрической проницаемости пористого кремния от величины пористости
5.2. Анализ зависимости диэлектрической проницаемости пористого
кремния от пористости в рамках трехфазной модели
5.3. Частотные зависимости емкости тестовых структур с толстыми слоями пористого кремния в вакуумных условиях
5.4. Динамическая проводимость структур с толстыми слоями пористого кремния в интервале частот 10-106 Гц в условиях вакуума

Выводы по главе 5
6. Анализ электрических и фотоэлектрических свойств пористого кремния 3-й группы и квазиоднородных сильно компенсированных полупроводников AIVBVI в рамках модели флуктуирующего потенциального рельефа 1
6.1. Квазиоднородные компенсированные твердые растворы на основе полупроводников A1VBVI 1
6.1.1. Электрические и фотоэлектрические свойства сильно компенсированных твердых растворов на примере Pbi.xCdxS
6.1.2. Электрические и фотоэлектрические свойства других сильно компенсированных твердых растворов на основе AIVBVI
6.2. Получение и свойства сильно компенсированных пленок сульфида
свинца при помощи радиационных воздействий
6.3. Электрические и фотоэлектрические явления в пористом кремнии 3-й группы
6.4. Зависимость времени релаксации фотопроводимости для слоев PS3 от внешних воздействий
Выводы по главе 6
7. Структурные и электрические параметры пленочных структур с буферными слоями пористого кремния с заданной электропроводностью
7.1.(111 ^ориентированные пленки алюминия на пористом кремнии
7.2. Особенности структурных и электрических параметров стеклообразных пленок As2Se3 на пористом кремнии
7.3. Рост пленок полупроводников A1VBVI на пористом кремнии
7.4. Получение аксиально текстурированных пленок теллурида свинца на ПК методом вакуумного осаждения
Выводы по главе 7
Заключение
Список использованных источников

поверхности развитую аморфизированную пленку толщиной 1 мкм. Крупные колоннообразные поры хорошо видны в оптический микроскоп на сколе структуры (рис. 1.17,а). Оптическое изображение поверхности показано на рис. 1.17,б. Отдельные темные точки соответствуют местам газовыделения в аморфной пленке и не несут информации о характере расположения пор в ПК. На рис. 1.17,в приведено акустическое изображение поверхности образца, полученное на рабочей частоте 109 Гц. Видно квазиоднородное распределение пор по поверхности структуры, наблюдаемое через оптически непрозрачную аморфную пленку. Это изображение не изменяется при вариации частоты рабочего сигнала, что свидетельствует не о дифракционной природе получаемого акустического изображения. Следует отметить, что в силу специфики формирования контраста поры, наблюдаемые на акустических снимках, выглядят большими по диаметру, чем это есть на самом деле. Расстояния между центрами пор соответствуют расстояниям между порами на рис. 17,а. Тенденция выстраивания макропор в определенном порядке на поверхности кремния видна и на электронномикроскопических снимках поверхности ПК, полученных в близких режимах, после удаления поверхностной аморфной пленки (рис.1.18).
Результаты данного раздела показывают, что исследуемые слои ПК отличаются друг от друга не только пористостью и морфологией пор, но и наличием (отсутствием) фазы продуктов электрохимических реакций на поверхности и в объеме пористого материала. Поэтому при дальнейшем описании экспериментальных результатов и их анализе будут указываться структурные характеристики как объема, так и поверхности применяемых образцов ПК.
1.3. Акустический метод определения пористости для мезопористых
образцов
Одной из важных задач в технологии пористых материалов является задача разработки методов локального определения величины пористости. В распоряжении технологов нет единого универсального метода, пригодного для всех пористых структур. В настоящее время среди шестидесяти известных методов определения пористости [44, 45] для ПК существует несколько основных [3,46], каждый из которых обладает определенными достоинствами, недостатками и областями применения. К таким методам относятся гравиметрический, оптический, микроинтерференционный и эллипсометрический методы. Гравиметрический метод [3] описан выше в разд.1.1 и,