Электронные процессы в неупорядоченных слоях, созданных в диэлектрических материалах ионным облучением

• Автор: Пичугин, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 324 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Влияние ионизирующего излучения на проводимость диэлектриков
1.2. Особенности электронных процессов в неупорядоченных системах
1.3. Общая постановка задачи
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И ТЕХНИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ СПЕКТРОСКОПИИ ОБРАТНОГО РАССЕЯНИЯ БЫСТРЫХ ИОНОВ ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ИОННО-ОБЛУЧЕННЫХ СЛОЕВ ДИЭЛЕКТРИКОВ
3.1 Метод резерфордовского обратного рассеяния (РОР)
3.1.1.Основные физические принципы
3.1.2. Аналитические характеристики метода обратного рассеяния
3.2 Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц в резерфордовской области энергий (метод РезОР)
(Особенности анализа кислородосодержащих структур)
3.3.Резерфордовское обратное рассеяние в сочетании с эффектом каналирования (РОР/К)
3.3.1. Деканалирование ионов в кристалле. Анализ дефектов
3.4. Экспериментальная установка
3.4.1. Система формирования пучка. Камера рассеяния
3.4.2. Система регистрации и мониторирования пучка. Гониометр и устройство крепления образцов
3.4.3. Методика ориентирования монокристаллических образцов MgO
3.5. Использование спектроскопии обратно рассеянных ионов в исследовании структуры ионно-модифицированных слоев оксида магния
3.5.1. Исследование распределения ионов Бе+ в монокристаллах MgO методом резерфордовского обратного рассеяния

3.5.2. Исследования имплантированных слоев кристаллов ]УО методом резерфордовского обратного рассеяния с учетом каналирования (РОР/К)
3.5.3. Определение состава ионно-имплантированных поверхностных слоев
кристаллов MgO методом резерфордовского и резонансного обратного
рассеяния (РезОР)
ГЛАВА 4. МОДИФИЦИРОВАНИЕ СВОЙСТВ МОНОКРИСТАЛЛОВ ОКСИДА МАГНИЯ ИОННЫМ ОБЛУЧЕНИЕМ
4.1. Формирование проводящего состояния MgO при облучении
ионами металлоидов
4.2. Формирование проводящего состояния и его свойства в кристаллах оксида магния при облучении ускоренными ионами металлов
4.3. Влияние термической обработки на электропроводность ионно-модифицированных слоев кристаллов MgO
4.4. Оптическое поглощение кристаллов MgO, облученных ионами различных элементов
4.5. Механизм электропроводности ионно-модифицированных слоев оксида магния
4.6.Ионно-радиационное упрочнение кристаллов оксида магния
ГЛАВА 5. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КВАРЦА
5.1. Действие ионного облучения на электрическую проводимость кристаллического кварца
5.2 Влияние термообработки на электрическую проводимость ионно-модифицированных слоев кварца
5.3 Электрическая проводимость кристаллического кварца облученного ионами различных элементов
ГЛАВА 6. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ
6.1. Свойства необлученных образцов

6.2. Действие ионного облучения на свойства кристаллов LiNb03
6.3. Действие восстановительного отжига на проводимость и оптическое поглощение кристаллов LiNb03
ГЛАВА 7 ДЕЙСТВИЕ ИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ПРОВОДИМОСТЬ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И СТЕКОЛ
7.1. Электрическая проводимость диоксида циркония и ее изменение
под действием ионного облучения
7.1.1. Подготовка образцов керамики Zr02-Y203 с отклонением от стехиометрии состава
7.1.2. Электрическая проводимость исходных образцов керамики
Zr02-Y203
7. 1.3. Действие ионного облучения на проводимость керамики Zr02-Y203
7.2. Электропроводность корундо-циркониевой керамики (КЦК) и ее изменение под действием ионного облучения
7.2.1. Зависимость электропроводности корундо-циркониевой керамики от химического состава
7.2.2. Влияние ионного облучения на электропроводность КЦК
7.3. Воздействие ионных потоков на электрофизические свойства электротехнических керамик УФ-46 и микролит
7.4.Влияние ионного облучения на электрические свойства некоторых установочных керамик
7.5. Влияние природы имплантируемых ионов на проводимость боросиликатного стекла К-208 и его оптическое поглощение
ГЛАВА 8. НАПРАВЛЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИИМИДА ПРИ РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
8.1. Влияние термической обработки на проводимость полиимида
8.2. Модификация полиимида мощными потоками электронов
8.3. Получение высокопроводящего состояния полиимида

пан ~ 0,25 (1.5)
где п- число атомов в единице объема, ац - - -боровский радиус, е

диэлектрическая проницаемость.
Этот переход, имеющий место в полупроводниках в случае высокой концентрации доноров, хаотически распределенных в решетке и обладающих одним электроном на атом, описан в работе [86], в которой анализируется случай перехода металл-неметалл, когда примесная зона отделена щелью от зоны проводимости, и концентрация, при которой происходит переход удовлетворительно описывается формулой (1.5). В случае увеличения среднего расстояния между центрами а, при случайном расположении доноров, кулоновский член вызовет случайные флуктуации спиновой и зарядовой плотности. При определенном значении параметра а этот случайный потенциал становится большим и оказывается возможной локализация электрона с энергией на уровне Ферми (локализация Андерсона). При таком переходе энергия активации е2 как функция от (а-а0) будет описываться зависимостью вида:

£2 = сотД(а-а0)/2 . (1.6)
Как видно, энергия активации непрерывно нарастает от нулевого значения в точке перехода. Минимальная проводимость вблизи перехода Андерсона определяется уравнением:
_ 0,Обе2 _ 0,06т* Па й3£
Механизм проводимости по примесям в легированных германии и кремнии подробно описан в работе [97]. При низких температурах зависимость а имеет
вид: а = Оз ехр
{ е Л

, где энергия активации £? на порядок меньше, чем энер-