Электрофизические свойства плёночных фотопроводящих структур на основе CdS со свинцовосодержащим органическим монослойным покрытием

• Автор: Климова, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 СОЗДАНИЕ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОПРОВОДЯЩИХ ПЛЕНОК ТИПА СУЛЬФИДА КАДМИЯ И ГЕТЕРОФАЗНЫХ ЛЕНГМЮРОВСКИХ МОНОСЛОЕВ В НАНО

И МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Основные характеристики и методы повышения

ДЕГРАДАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ФОТОПРОВОДЯЩЕЙ ПЛЕНОЧНОЙ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ СУЛЬФИДА КАДМИЯ. 1

1.1.1 Параметры и характеристики фоточувствитепьной

поликристаллической пленки С4Б.

1.1.2 Процессы, происходящие под воздействием электронного и

светового облучения в полупроводниках типа Сс.

1.1.3 Методы повышения деградациоппой стойкости материалов

1.2 Пленки ЛенгмюраБлоджетт, структурированные
металлом получение и применение
1.2.1 Технология создания пленок ЛенгмюраБлоджетт и их
применение в современной электронике
1.2.2 Пленки ЛенгмюраБлоджетт жирных кислот и их солей.
1.3 Методы исследования структуры
фоточувствительная пленка сульфида кадмия ОРГАНИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ арахината свинца
1.3.1 Методы расчета и анализа параметров органического
покрытия по кА изотерме
1.3.2 Методика, основанная на динамическом рассеянии света, для
расчета гидродинамического размера субмикронных частиц
1.3.3 Методы сканирующей зондовой микроскопии для определения
топологии и локальных электрических характеристик пленок
1.3.4 Сканирующая электронная микроскопия и вторичноионная
массспектрометрия для определения состава структур.
1.4 Вывода к главе
2 ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОСЛОЙНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ АРАХИНАТА СВИНЦА ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ.
2.1 Описание условий получения, реактивов, установки и
методов нанесения и контроля органических монослоев.
2.1.1 Используемые реактивы и типы подложек.
2.1.2 Варьирование параметров режима получения и переноса
органического покрытия
2.1.3 Методы исследования монослоев арахината свинца и пленок
сульфида кадмия.
2.2 Результаты исследования органических монослоев на
ОСНОВЕ АРАХИНАТА СВИНЦА.
2.2.1 Исследование процессов кластерообразования в органических пленках с помощью изотерм сжатия монослоя и методов сканирующей электронной микроскопии.
2.2.2 Зависимость процентного содержания ионов свинца в органическом покрытии от условий получения
2.2.3 Анализ процессов кластерообразования в органических пленках с помощью изотерм сжатия и вторичной ионной массспектрометрии.
2.2.4 Исследование металлических кластеров в монослое методом динамического рассеяния света.
2.2.5 Изменения морфологии полупроводниковой пленки Сс, модифицированной органическим покрытием
2.3 Выводы К ГЛАВЕ 2.
3 ЛОКАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТОПРОВОДЯЩЕЙ СТРУКТУРЫ СУЛЬФИДА КАДМИЯ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ
ОРГАНИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ НА ОСНОВЕ АРАХИНАТА СВИНЦА
3.1 Исследование изменения морфологии поверхности полупроводниковой пленки сульфида кадмия, модифицированной органическим металлоструктурированным
МОНОСЛОЕМ АРАХИНАТА СВИНЦА
3.1.1 Морфология поверхности подлоэсек, используемых в экспериментах, и монослойных покрытий арахииовой кислоты и арахината свинца
3.1.2 Морфология монослойных покрытий арахиновой кислоты и арахината свинца, нанесенных на СЖ
3.2 Исследование распределения электростатической силы взаимодействия зондобразец и поверхностного
ПОТЕНЦИАЛА ПЛЕНКИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ОРГАНИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ НА ОСНОВЕ АРАХИНАТА СВИНЦА.
3.2.1 Исследование изменения электрических свойств поверхности пленок арахиновой кислоты и арахината свинца, нанесенных на 1ТО.
3.2.2 Исследование изменения электрических свойств поверхности пленок арахиновой кислоты и арахината свинца, нанесенных на СЖ.
3.2.3 Анализ неоднородности распределения электростатических сил взаимодействия и поверхностного потенциала при модификации поверхности Сс органическим покрытием на основе арахината свинца
3.3 ВОЛЬТАМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУННЕЛЬНОГО
КОНТАКТА ЗОНД ПОВЕРХНОСТЬ ФОТОПРОВОДЯЩЕЙ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ СУЛЬФИДА КАДМИЯ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПЛЕНКОЙ АРАХИНАТА СВИНЦА.
3.3.1 Вольтамперные характеристики пленок арахиновой кислоты и арахината свинца, нанесенных на Сс и 1ТО.
3.3.2 Спектральный анализ зависимостей туннельных токов от
напряжения для исследуемых структур.
3.4 Выводы к главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕГРАДАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ И ФОТОУТОМЛЯЕМОСТИ СТРУКТУРЫ ПЛЕНКА МОНОСЛОЙ АРАХИНАТА СВИНЦА
4.1 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА РАДИАЦИОННУЮ
СТОЙКОСТЬ И ФОТОУТОМЛЯЕМОСТЬ.
4.2 Исследование оптических характеристик структуры
ПЛЕНКА СУЛЬФИДА КАДМИЯ МОНОСЛОЙ АРАХИНАТА СВИНЦА.
4.3 Исследование радиационной стойкости и
ФОТОУТОМЛЯЕМОСТИ ФОТОПРОВОДЯЩЕЙ структуры пленка СУЛЬФИДА КАДМИЯ МОНОСЛОЙ АРАХИНАТА СВИНЦА.
4.3.1 Люксамперные характеристики до и после воздействия
электронного облучения и длительного освещения белым светом.
4.3.2 Анализ изменений люксамперных характеристик после
воздействия электронным пучком и длительного освещения белым светом .
4.4 Модель деградационной стойкости
ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ СО СВИНЦОВОСОДЕРЖАЩИМ ОРГАНИЧЕСКИМ МОНОСЛОЙНЫМ ПОКРЫТИЕМ
4.4.1 Оценка скорости радиационностимулированной диффузии
дефектов .
4.4.2 Оценка концентрации радиационных дефектов
4.4.3 Оценка концентрации неравновесных носителей заряда,
возникающих при освещении.
4.4.4 Влияние потенциального рельефа структуры на повышение
радиационной стойкости
4.5 Выводы К ГЛАВЕ 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Этот механизм характерен для твердых растворов и введение примеси по типу внедрение. В реальных процессах присутствует комбинированный механизм атомы примеси могут занимать и узлы, и междоузлия . По вакансиям коэффициент диффузии меньше, чем коэффициент диффузии в междоузлиях, поэтому атомы примеси покидают узлы и переходят потом по междоузлиям. Этот процесс называется диссоциативным. Структура сульфида кадмия обладает некоторым избытком кадмия. Ширина запрещенной зоны 2,,6 эВ. Сульфид кадмия при нагревании до С сублимирует при атмосферном давлении, а в вакууме при 0С, не плавясь и без разложения . При воздействии воздуха на сульфид кадмия первичным продуктом окисления является средний сульфат, который образуется уже при 0С. При 0С в продуктах реакций наряду с сульфатом обнаруживается также значительное количество основных сернокислых солей кадмия. При 0С в продуктах реакций определяется СсЮ, а при 0С сульфидная фаза исчезает и увеличивается количество окиси кадмия. Выяснено, что главные факторы, определяющие возникновение различных форм роста кристаллов, это соотношение исходных компонентов и температура в зоне роста. Особого внимания заслуживает вопрос об образовании дефектов решетки при сверхинтенсивном подпороговом облучении, создающем высокую плотность электронных возбуждений импульсное облучение. Показано , что имеет место выход 5 и О на поверхность кристаллов. Полученные результаты свидетельствуют о радиационностимулированной диффузии 5 и О. Наблюдаемый радиолиз имеет место при подпороговых энергиях квантов. Разрушение кристаллов приводит к возрастанию темновой проводимости и уменьшению чувствительности кристаллов к радиации падение рентгенопроводимости. Проникающий в вещество электрон испытывает многократное рассеяние и теряет энергию не сразу, а от многочисленных соударений с ядрами атомов и электронами решетки. В результате этих соударений меняются скорость и направление движения электронов, проникающих в вещество. Электроны рассеивают основную долю энергии в конце пробега. Возбуждение электронной подсистемы атомов облучением играет главную роль в допороговом дефектообразовапии 2,. Автолокализационные механизмы основаны на сильной деформации решетки в процессе автолокализации электронного облучения. Энергия этой деформации может быть настолько велика, что реализуется деформация Френкеля. Если электронное возмущение таково, что начинается локализация электронного возбуждения, то активационный процесс в деформированной решетке будет происходить по облегченным траекториям в фазовом пространстве. Внбронные механизмы приводят к большим повреждениям идеальной структуры решетки. Доминирующим фактором здесь является вибронная лабилизация, которая может быть определена, как процесс стимуляции перестройки атомов радиационным воздействием. Рекомбинационнодиссоциативные механизмы связаны с представлением о том, что квазимолекуляриые системы, после их электронного возбуждения, могут девозбуждаться, то есть имеется безызлучательный переход электронов из одного квантового состояния в другое. Это обуславливает перестройку атомов к новым состояниям равновесия. Ионизационные механизмы связаны с распадом нестабильной атомной конфшурации, образованной в результате ионизации локальной области кристалла при распаде электронного возбуждения. Существует два типа таких электронных возбуждения глубокая дырка и плазмон. Поэтому выделяют два ионизационных механизма нлазмонный и Ожедиструкция. Последний является основным механизмом допорогового дефектообразования в соединениях , а плазмонный вносит незначительный вклад в дефектообразование в этих структурах . При радиационных воздействиях кинетика различных активационных процессов в твердых телах может значительно отличаться от кинетики таких процессов в отсутствие облучения. Экспериментально эти отличия наиболее ярко проявляются в ускорении диффузии радиационностимулированной диффузии, которое связано с увеличением коэффициента диффузии собственных и примесных атомов в металлах, полупроводниках и широкозонных диэлектриках в 2 раз .