Рентгеновская диагностика твердотельных микро- и наноструктур

• Автор: Якунин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1 Твердотельная СВЧ электроника на гстсроком позициях с эффектами размерного квантования 7 2 Структурная диагностика низкоразмерных гетерокомпозиций.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Двухкристалъная рентгеновская дифракгометрия.

2. Рентгеновская рсфдектомстрия.

3. Метод стоячих рентгеновских волн.

4. Метод тсрмостимулнрованного разряда конденсатора

5 Метод Ван дер Пау

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МНОГОЦЕЛЕВОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ДИФРАКТОМЕТРА И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
I. Разработка многоцелевого рентгеновского дифрактометра
2. Система автоматизированного управления дифрактометром
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. Влияние рентгеновского облучения на структуру и электрофизические характерне гики некоторых твердых рас воров А2Вб.
1. Твердые растворы СЦ ,ХТе.
2. Твердые растворы Сп .Те
РАЗДЕЛ 2. Гетероопш аксиальные слои кремния на сапфире
РАЗДЕЛ 3. Г стер структуры наноэлек тропики с квантовыми ямами
1. Многослойные гегероструктуры для СВЧ транзисторов на основе соединении А3В5
2. Сверхрешетка 5ц хОс для ИК фотоприемников.
РАЗДЕЛ 4. Гетсроструктуры для СВЧ транзисторов с квантовыми точками в области к а па а.
РАЗДЕЛ 5. Решение зтачи фиксации субангстремных смешении атомов методом двухкристалмюй рентгеновской дифрактомегрии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Wi - концентрация и частота рассеяния электронов в /- подзоне, я* -полная концентрация электронов в квантовой яме. Расчетные зависимости подвижности от толщины К Я имели осциллирующий характер при толщинах « и нм, кроме того экспериментальные измерения подвижности электронов в тестовых структурах подтвердили наличие спадов в подвижности электронов. Эффект осциллирующего изменения подвижности электронов в КЯ был связан с резонансным возрастанием межгюдзонного рассеяния электронов с поглощением фононов. Показано, что подвижность электронов в КЯ резко падает при вы-рождении электронного газа в КЯ (п^>5 м'2 ). Определены условия, при которых введение в КЯ тонкого барьера позволяет увеличить подвижность элек-зронов. КЯ AlGaAs/GaAs/AlGaAs толщиной нм тонкого (1-1. AlAs. При этом, во многих работах рассматривалась только возможность регулирования величины подвижности путем введения в КЯ гонкого барьера Al As []. N-AlxGai. As/Ga As (с х=0,. ЛЕс-0, эВ, концентрация ДЭГ n2D=0. ПМКЯ) N-A]*GabXAs/InyGai_ vAs/GaAs (с х=0,2. Такие квантовые ямы продемонстрировали ряд преимуществ для НЕМТ -технологии над гетероструктурами N-AlGaAs/GaAs, включая: более высокую концентрацию п2о ДЭГ в приборном канале в результате большего разрыва зон на гетеропереходе и его дополнительным ограничения нижним гетеробарьером; большее значение подвижности р2о ДЭГ при Т=0К за счет меньшей эффективной массы электрона тс* в LnAs по сравнению с GaAs; меньшую концентрацию глубоких центров в “донорном” слое N-AlxGai. As благодаря возможности формирования слоев с х<0,2. InxAli. As/InyGai. As с любым содержанием In, т. GaAs []. ММГС достигается за счет встраивания между подложкой ваАя и гетеро структурой специального буферного слоя переменного состава, в котором параметр решетки плавно изменяется от одного значения к другому. В последние годы достигнуты значительные успехи в выращивании МЛЭ метаморфных гете-росгруктур М-ІпхАІ! Аь/ІпуОа)-уАв на подложках СаАБ с любой желаемой мольной долей 1п, х, у, в диапазоне 0 Д6. В работах [,] продемонстрированы их преимущества для СВЧ- полевых транзисторов, по сравнению с полевыми транзисторами на основе гетероструктур Ы-АЮаАа/СаАз и М-АЮаАз/ІіЮаАз/СаАз. Однако, достаточно высокая плотность дислокаций в метоморфных гетероструктурах несколько ограничивает транспортные характеристики ДЭГ. Р-НЕМТ технология на основе напряженных гетерострукгур с КЯ АЮаАБ/ЬЮаАя/ОаАз является одной из наиболее перспективных для сверхвысокочастотных приборов и интегральных схем []. Пониженное рассеяние ДЭГ создает в короткоканалъных Р-НЕМТ (с длинной затвора <0. Благодаря более высокой концензрации и подвижности ДЭГ в приборном канале, Р-НЕМТ -технология обеспечивает лучшие приборные характеристики по сравнению с НЕМТ -технологией на основе АЮаАБ/ОаАя []. Несмотря на то, что в структурах с большим числом периодов образуется много параллельных каналов, и, поэтому проводимость может быть велика, структуры такого типа не используются в приборах. Причина заключается в асимметрии свойств ОаАь, выращенного до и после А^Оа^Аэ. Когда ваАз выращивается на А1хСаі. А&, качество гетерограницы, как правило, не очень высокое. Поэтому «инвертированные» и «периодические» структуры с модулированным легированием не получили практического применения []. Прогресс в физике двумерных і'етерострукгур с квантовыми ямами и их использовании привел к появлению систем с еще меньшей размерностью, и созданию структур с квантовыми то1гками. В отличии от квантовых ям, где из за малой толщины слоя носители заряда ограничены в перпендикулярном направлении, и могут свободно двигаться в плоскости слоя, в квантовых точках носители заряда ограничены во всех трех измерениях, реализуя предельный слочай размерного квантования в ітолугіроводігиках, когда модификация электронных свойств материала наиболее выражена. Электронный еггекгр идеальной квантовой точки (КТ) представляет собой набор дискретных уровней, разделенных областями запрещенных состояний, и соответствует электронному спектру одинокого атома, хотя реальная КТ при этом может состоять из сотен тысяч атомов.