Физико-химические особенности влияния внешних воздействий на формирование и свойства полупроводниковых тонкопленочных гетерокомпозиций

• Автор: Тешев, Руслан Шахбанович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 364 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1.ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧСКИХ УСКОРЕННЫХ ЧАСТИЦ И ИЗЛУЧЕНИЙ С МАТЕРИАЛАМИ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ И ГЕТЕРОКОМПОЗИЦИЯМИ НА ИХ ОСНОВЕ

1.1. Структурные нарушения в монокристаллических

материалах БцОе.

1.2.Влиянис ионного воздействия на аморфные материалы

8Ю2, Б Ы4.
1.3 Влияние ионного воздействия на изменение электрофизических свойств полупроводниковых соединений и структур на их основе

1.4 Стимулирование гетерогенных химических реакций

1.5. Ионноплазменное травление полупроводниковых гетероструктур

на основе .
1.6. Электронное воздействие на материалы.
1.7. Влияние электромагнитного поля на свойства материалов
электронной техники.
Заключение
2.АНАЛИЗ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНОВ, ЭЛЕКТРОНОВ И ПЛАЗМЫ НА КИНЕТИКУ ФОРМИРОВАНИЯ И ПАРАМЕТРЫ ТОНКОПЛНОЧНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР
2.1.Статистическое моделирование кинетики процессов плазмохимического травления кремния и диоксида кремния
2.2.Моделирование изменения микрорельефа поверхности плнок при иониостимулируемом травлении.
2.3.Моделирование плазмохимического процесса формирования плнок аморфного гндрогенизированного кремния
2.4. Особенности диффузионных процессов в аморфном и микрокристаллическом кремнии.
2.5. Особенности распределения элементов в тонких слоях
полупроводниковых соединений и гетероструктур.
Заключение
3.МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ И ГЕТЕРОКОМПОЗИЦИЙ.
3.1.Усовершенствованный метод спектроскопии обратно рассеянных ионов низкой энергии
3.2.Методика определения структуры поверхности монокристалла
меди с германием методом СОРИНЭ.
3.3 Методика контроля ионноэлектронной эмиссии.
3.4.Методика зондовых измерений.
3.5.Методика релаксационной спектроскопии глубоких уровней в полупроводниковых гетерокомпозициях.
3.6 Усовершенствованные методы измерения оптических свойств
веществ в тврдом и жидком состоянии
Заключение
4. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ И МОДИФИЦИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ПЛЕНОК АМОРФНЫХ, МИКРО И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ, ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ ааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа
4.1 Кинетика плазмохимического осаждения и свойства слоев аморфного кремния, получаемых в электрическом разряде
4.2 Влияние низкоэнергсгического ионного воздействия па свойства плнок аморфного гидрогенизированного кремния.
4.3. Получение тонких пленок А из газовой фазы и их свойства
Заключение ваааввввааааваааааваа
5. СТИМУЛИРУЕМАЯ ИОНИО ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБО ТКА ТОНКОПЛНОЧНЫХ ГЕТЕРОКОМ ПОЗИЦИЙ ПОЛУПРОВОДНИКДИЭЛЕКТРИКМЕ
5.1. Исследование электронной эмиссии при ионно лучевом травле
5.2. Влияние ионного воздействия на микрорельеф и скорость травления материала поверхностного слоя в гало1тнидосодсржашей плазме тлеющего разряда
5.3 Плазмохимическое травление 1пР
5.4. Плазмохимическое травление ОаАБ
Заключение
6. ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАМИ И ЭФФЕКТА ПИРАМИДЫ НА ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ГЕТЕРОСТРУКТУР
6.1. Электронное облучение полупроводниковых гетерокомпозиций
6.2 Кинетика накопления радиационных центров в биполярных кремниевых интегральных структурах.
6.3 Исследование параметров радиационных эффектов в гетероструктурах метаплдиэлсктрнкполупроводник
6.4. Распределение заряда в тонких диэлектрических пленках при воздействии ионизирующих излучений
6.5. Влияние эффекта пирамиды на параметры полупроводниковых структур.
Заключение
7. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХ ИОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛНОЧНЫХ ГЕТЕРОКОМПО ЗИЦИЙ
7.1. Стимулированное плазмохнмнческое травление тонкоплночных гетероструктур на основе кремния.
7.2. Изготовление гетероструктур с самосовмещеиными активными элементами.
7.3. Физикохимические особенности создания тензодатчиков на основе микрокристаллического кремния.
7.4.Возможности создания тонкопленочных устройств преобразования энергии на основе полупроводниковых соединений.
7.4.1. Создание фотопримных светоизлучающих устройств.
7.4.2. Получение чувствительных элементов для датчиков теплового потока и дифференциального преобразователя
Заключение.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


В. Антиструктурным дефектам мышьяка соответствуют донорные уровни Ес 0, эВ и Ес 0, эВ. Электрическая активность Оа, и Ля, неизвестна. Появление радиационных дефектов в арсениде галлия проявляется в изменении концентрации, подвижности и времени жизни носителей заряда, оптических и фотоэлектрических характеристик, в искажении решетки полупроводника. Влияние облучения низкоэнергетическими ионами аргона на свойства поверхности арсенида галлия. Исследования влияния облучения поверхности арсенида галлия низко энергетическими ионами аргона связаны с применением ионнолучевых методов очистки и травления поверхности арсенида галлия, с целью создания барьеров Шоттки. Облучение арсенида галлия ионами аргона с Е, 2 кэВ уменьшает проводимость приповерхностного слоя образца. При Е, 0. В проводимость восстанавливается полностью, а при Е0,4 кэВ лишь частично после отжига. Увеличение проводимости связано с образованием радиационных дефектов преимущественно донорного тина, например, вакансий мышьяка. Преимущественное распыление мышьяка при бомбардировке арсенида галлия нонами аргона с Е I кэВ обнаружено в работе . В работах методам ЭОС и ДМЭ показано, что обработка поверхности арсенида галлия ионами аргона с Е 0 эВ делает ее чистой, но неупорядоченной. Последующий отжиг в сверхвысоком вакууме при Т 0СС приводит к упорядочению поверхности, однако стехиометрия поверхности восстанавливается не полностью. В работе установлено, что главную роль в формировании электронных свойств грани 1 арсенида галлия играет процесс ионного травления и последующий отжиг. Природа поверхностных состояний и параметры гюверхности и приповерхностной области полупроводника Поверхность рассматривается как макроскопический дефект, который приводит к нарушению периодичности потенциала внутри кристалла . Следствием этого является возникновение локальных поверхностных электронных состояний внутри запрещенной зоны, что может быть обусловлено также микроскопическими поверхностными дефектами, атомами примеси и адсорбированными частицами. На поверхностных состояниях локализуется заряд, который приводит к возникновению потенциального барьера. Изменение энергетического спектра электронов на поверхности и образование потенциального барьера объясняют особенности электронных явлений на поверхности и в приповерхностной области. Различают идеальную и реальную поверхности. Различают два типа электронных состояний, локализованных на идеальной поверхности таммовские состояния и состояния Шоттки. Реальная поверхность полупроводника, находящаяся в контакте с газовой, окружающей средой, сильно отличается от идеальной, атомарно чистая поверхность, полученная раскалыванием кристалла в сверхвысоком вакууме не является идеальной. Как показывают экспериментальные исследования, расположение атомов на атомарно чистой поверхности отличается от их расположения в объеме. Атомы поверхностных слоев смещены из своих нормальных положений и образуют кристаллическую структуру с иной ассиметрией и размерами элементарных ячеек. Еще более датской от идеальной модели является реальная поверхность кристалла в атмосферных условиях. В результате различных обработок поверхность имеет множество дефектов структуры как макроскопических так и на атомном уровне. Размеры макрорельефа реальной поверхности зависят от типа ее обработки. Микродефекты на реальной поверхности представляют собой вакансии группы вакансий атомов, или выступы на атомарном уровне, выхода на поверхность дислокаций и другие дефекты объемной структуры. Поверхность кристалла больше подвержена загрязнению, чем объем. Кроме примесных атомов той же химической природа, что и в объеме, на поверхности располагаются остаточные атомы примеси травигеля. На реальной поверхности возможно образование пленки окисных соединений веществ, образующих кристалл. Все указанные многочисленные дефекты, а также адсорбированные атомы и молекулы окружающей среды могут быть причинами образования локальных электронных состояний на поверхности. Электронные состояния на реальной поверхности могут быть донориого и акцепторного типа.