Электронный парамагнитный резонанс дефектов с глубокими уровнями в широкозонных полупроводниках: карбиде кремния и нитриде галлия

• Автор: Ильин, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 98 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
I. Радиоспектрскопические исследования примесей в широкозонных полупроводниках (обзор литературы)
1.1. Акцепторы элементов III группы в ЖС
1.1.1. Мелкие акцепторы бора
1.1.2. Мелкие акцепторы алюминия
1.1.3. Мелкие акцепторы галлия
1.1.4. Глубокие акцепторы III группы
1.1.5. Акцепторы бериллия
1.1.6. Акцепторы скандия
1.2. Переходные элементы в 67 С
1.3. Редкоземельные примеси в 67С
1.4. Радиоспектроскопические исследования СаЫ
1.5. Цели работы
II. Приготовление образцов и методика эксперимента
III. ЭПР акцепторов III группы с глубокими уровнями в карбиде кремния
3.1. Глубокие акцепторы бора
3.3.1. Гексагональный кристалл бН-БЮ
3.3.2. Гексагональный кристалл 4Н-81С
3.3.3. Кубический кристалл ЗС-67С
3.2. Глубокие акцепторы галлия в 6Я-5/С
3.3. Глубокие акцепторы алюминия в 611-81 С
3.4. Модели глубоких акцепторов в >57С
IV. ЭПР эрбия в карбиде кремния
4.1. Низкосимметричные центры Е+
4.2. Аксиальные центры в 6Н-8гС:Ег

4.3 Обсуждение результатов и выводы
4.3.1. Величины -факторов
4.3.2. СТ структура спектров
4.3.3. Модели центров Ег в бН-БіС
V. ЭПР переходных элементов Мп и М в ОаЧ'
5.1. Мп2+ в (7аЖ
5.2. М3+ в СяЖ
5.3. Обсуждение результатов и выводы
Заключение
Литература

Введение
Настоящая работа посвящена изучению электронного парамагнитного резонанса примесей в широкозонных полупроводниках -карбиде кремния (5/С) и нитриде галлия (СаМ).
Широкозонные полупроводники с большой энергией химической связи являются одними из самых перспективных материалов опто- и микроэлектроники, а также электроники высоких частот и мощностей.
Карбид кремния - экологически чистый материал с огромными потенциальными возможностями для создания микроэлектронных приборов, работающих в экстремальных условиях (радиация, высокие температуры, агрессивные среды). В последние годы достигнут впечатляющий прогресс в изготовлении пластин Л'С диаметром до 75 мм.
Нитрид галлия, являясь прямозонным полупроводником, находит все большее применение при изготовлении коротковолновых светодиодов и лазеров. Технология выращивания нитрида галлия и изготовления приборов на его основе быстро прогрессирует вот уже несколько лет. Примером может служить изготовление фирмой “МсЫа” голубого лазера, имеющего ресурс работы в постоянном режиме более тысячи часов. Появление промышленных оптоэлектронных приборов, работающих в голубой области спектра, уже привело к созданию белых светодиодов. Такие светодиоды находят широкое применение для изготовления источников света, от которых требуется повышенная надежность и срок службы. В ближайшем будущем на основе этого материала ожидаются революционные изменения в технике записи информации. Кроме того, эти материалы перспективны для создания УФ фотоприемников, целой гаммы высокотемпературных (более 600°С) и СВЧ-приборов.
Несмотря на впечатляющий прогресс в технологии широкозонных полупроводников, существует много нерешенных проблем. В случае Оа1Ч до сих пор отсутствовали подложки, пригодные для эпитаксиального роста. Несоответствие решеток подложки и пленки способствовало введению напряжений и дефектов, что препятствовало росту эпитаксиальных слоев. Проблема состоит в получении толстых слоев

Magnetic field (mT)
Рис. 5. Температурная зависимость спектров ЭПР глубокого бора в кристалле 4Н-8іС:"В при В || с. Стрелками отмечены положения линий глубокого бора в квазикубической (к) и гексагональной (И) позициях. Линия в высоких полях принадлежит компоненте СТ структуры азота.