Осаждение пленок GaAs из абляционной плазмы, формируемой импульсным мощным ионным пучком

• Автор: Ли Цзень Фень
• Шифр специальности: 05.09.02, 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОЛУЧЕНИЕ ПЛЕНОК АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ

1.1. Свойства арсенида галлия

1.2 Применение тонких плнок в современной технике

1.3 Метод выращивания СаАэ

1.4 Методы нанесения тонких пленок

1.5 Импульсные методы осаждения тонких плнок.

1.6 Особенности роста плнок в условиях непрерывной и импульсной конденсации

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Сильноточный импульсный ионный ускоритель ТЕМП.

2.2 Методика эксперимента.
2.3 Диодные системы.
2.4. Методы анализа применяемые для полупроводниковых пленок
2.5 Методы определения состава и профилей концентрации
ГЛАВА 3. КОЭФФИЦИЕНТ ЭРОЗИИ МИШЕНИ ИЗ САА8 ПРИ
ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНОГО МОЩНОГО ИОННОГО ПУЧКА.
3.1 Морфология поверхности мишени из СаАэ при воздействии МИП.
3.2 Исследование стехиометрического состава мишени и размера
кристаллитов при воздействии МИП
3.3. Коэффициент импульсной эрозии СаАэ при воздействии МИП.
3.4. Угловая зависимость распространения материала эрозии ваЛь при воздействии МИП
ГЛАВА 4. ОСАЖДЕНИЕ ПЛЕНОК САА8 ИЗ АБЛЯЦИОННОЙ ПЛАЗМЫ, ФОРМИРУЕМОЙ ИМПУЛЬСНЫМ МОЩНЫМ ИОННЫМ ПУЧКОМ.
4.1.Морфология поверхности.
4.2. Стехиометрический состав пленок СаАэ.
4.3. Анализ структуры пленок
4.4. Исследование пленок ваАз на диэлектрической подложке методом Рамановской спектроскопии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Первые же результаты исследований физических свойств показали, что в арсениде галлия подвижность электронов при комнатной температуре намного выше, а эффективная масса их почти на порядок меньше, чем в германии. В то же время ширина запрещенной зоны больше, а температура плавления ниже, чем у кремния. Температура плавления ваАБ стехиометрического состава около °С при давлении паров мышьяка около 5 Па. Кристаллизуется ваАБ в структуре сфалерита и имеет плотность 5. Плотность жидкого ваАБ 5. Он обладает большой шириной запрещенной зоны и высокой подвижностью электронов и дырок. Ширина запрещенной зоны при температуре 0 К равна 1. Рабочая температура р-п-переходов, изготовленных на основе арсенид галлия, может достигать значений 0-0°С. Обычно нелегированный ваАБ имеет электропроводность п-типа, концентрацию носителей заряда 5* см '3 и подвижность электронов см2/(В*с). При легировании ваАБ теллуром концентрация носителей зарядов соответствует =Ы 9 см "3, а подвижность электронов равна - см2 /(В*с). При легировании цинком образуется ваАБ с электропроводностью р-типа с концентрацией Ю-Ю см"3 и подвижностью дырок 0 см /(В*с)[2]. Эти свойства сразу привлекли к арсениду галлия внимание исследователей в разных странах как к полупроводнику. Сейчас, более чем пятьдесят лет спустя, арсенид галлия является одним из перспективных полупроводниковых материалов, который благодаря своим свойствам находит широкое применение при разработке новых типов полупроводниковых приборов. В г. М. Джонс и Е. Вурс [3] впервые описали биполярные транзисторы на ваАв. Однако из-за несовершенства технологических процессов [4] тогда не удалось в полной мерс достичь ожидаемых результатов. В г. АБ. Только в г. АБ, имеющего граничную частоту, равную 1 ГГц [6,7]. Одновременно с исследованиями, направленными на создание приборов и интегральных схем (ИС), проводилась интенсивная разработка методов получения кристаллов арсенида галлия. В г. АБ по методу Чохральского [8]. В г. Чохральского с обволакиванием расплава инертной жидкостью [9]. Этот метод позволяет выращивать кристаллы ваАБ исключительно высокой степени чистоты. Чохральского позволило многим фирмам начать производство пластин ваАБ диаметром и мм. До г. В г. Ганн обнаружил, что благодаря особенностям зонной структуры, ваАБ может быть использован для создания простых и эффективных генераторов СВЧ-диапазона. Уже через несколько лет открытие эффекта Ганна привело к созданию генераторов с импульсной мощностью, рекордной для твердотельных приборов СВЧ-диапазона. ЛПД). Сообщение об изготовлении первого полевого транзистора на ваАз было сделано в г. Мидом []. Это был прибор, изготовленный на эпитаксиальном слое п-типа, выращенном на подложке из полуизолирующего ваАз, с затвором Шоттки длиной 0. Данный прибор является не только первым полевым транзистором на ваАз, но и первым транзистором с затвором Шоттки. Его создание являлось важным этапом разработки высокочастотных транзисторов. В настоящее время полевые транзисторы с затвором Шоттки нашли широкое применение. Ширина запрещенной зоны ваАз при комнатной температуре 1. В близка к оптимальной величине (1. В), для преобразования солнечной энергии в электрическую. Кроме того, фотоэлементы на основе ваАз гораздо лучше кремниевых фотоэлементов выдерживают радиационное воздействие, особенно воздействие протонов. Это делает их перспективными для применения в космических кораблях. В ваАя впервые для полупроводников наблюдалось стимулированное током излучение. Это открытие, сделанное советскими учеными, привело к созданию в г. С ваАз начали новую жизнь и полупроводниковые источники света. В последние годы начали широко применять на практике иолуизолирующий ваАз. Он облает диэлектрическими свойствами, которые обеспечивают превосходную изоляцию в диапазоне от постоянного тока до сантиметровых волн. Это позволяет использовать его в качестве подложки, изолирующей друг от друга отдельные приборы в монолитных интегральных схемах. Очень близкие значения параметров решетки и коэффициента линейного расширения ве и ваАз , позволяют осуществлять эпитаксиальные выращивание ве на ваАз.