Влияние структурных особенностей на оптические и электрофизические свойства полупроводниковых и диэлектрических пленок

• Автор: Образцов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 389 с. : ил

Оглавление

Введение
ГЛАВА 1 ОПТИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИНАРНЫХ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ОКСИДОВ
§1.1 Формирование диэлектрических покрытий на полупроводниках А3 В'
§ 1.2 Оптические свойства диэлектрических пленок, полученных анодным окислением
полупроводников А3В3
§ 1.3 Фотоинжекционные явления в ДП и МДП структурах на основе ОаАь и ОаР
1.3.1 Методика измерения оптического заряжения
1.3.2 Методика измерения инжекционных токов
1.3.3 Методика термостимулированного опустошения ловушек
1.3.4 Оптическое заряжение и фотоинжекционные токи в ДП и МДП структурах на основе ОаАэ
1.3.5 Оптическое заряжение и фотоинжекционные токи в ДП и МДП структурах на основе ваР
1.3.6 Использование метода термостимулированного опустошения для определения энергии активации ловушек в АОП
1.3.7 Энергетические зонные диаграммы МДП структур
§ 1.4 Элементно-фазовый состав и природа ловушек заряда в оксидных слоях на
поверхности баЛь и ОаР
1.4.1 Элементно-фазовый состав АОП
1.4.2 Природа ловушек носителей заряда в АОП
§ 1.5 Влияние свойств приповерхностной области на спектры комбинационного
рассеяния света полупроводниковых материалов А3В3
1.5.1 Структурное разупорядочение монокристаллического 1пР при ионной
имплантации
1.5.2 Влияние поверхностного потенциала на спектры КРС в 1пР
1.5.3 Лазерноиндуцированное дефектообразование в полупроводниках
Выводы к Главе
ГЛАВА 2 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ И
ПОРИСТЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
§ 2.1 Получение тонко-пленочных ВТСП материалов и их фазовый состав
§ 2.2 Оптическая анизотропия эпитаксиальных ВТСП пленок
§ 2.3 Нанопористый кремний: методы формирования и структурные особенности
§ 2.4 Спектры фотоотражения ПК
§ 2.5 ПК спектры ПК
§ 2.6 Исследование комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции ПК
§2.7 Фотоакустическая спектроскопия ПК
§ 2.8 Пространственная локализация центров люминесценции в ПК
§ 2.9 Интерференционные искажения формы ФЛ спектров ПК
§2.10 Сравнительное исследование оптических свойств пористого кремния и
оксидов ЬЮ и БЮг
§ 2.11 Оптические свойства пористого фосфида галлия
Выводы к Главе
ГЛАВА 3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
И МОДИФИКАЦИИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
§ 3.1 Лазерные методы осаждения и абляции ВТСП пленок
§3.2 Лазерная абляция алмазных материалов
§ 3.3 Использование лазерного излучения для осаждения алмазных пленок
Выводы к Главе
ГЛАВА 4 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛМАЗНЫХ ПЛЕНОК
§ 4.1 Синтез алмаза методом газофазного химического осаждения
4.1.1 Краткая характеристика методов осаждения алмазных пленок
4.1.2 Установка для осаждения алмазных пленок в плазме тлеющего разряда
4.1.3 Подготовка подложек для осаждения алмазных пленок
и нуклеация алмаза
§ 4.2 Использование спектроскопии комбинационного рассеяния света для in-situ
диагностики газофазного химического осаждения алмаза
4.2.1 Комбинационное рассеняие света в алмазе
4.2.2 Спектрометр КРС для in-situ исследования характеристик
алмазных пленок
4.2.3 Результаты экспериментального in-situ исследования алмазных пленок
§ 4.3 Особенности оптических свойств поликристаллических алмазных пленок
4.3.1 Некоторые физические свойства алмазных материалов
4.3.2 Спектрофотометрические исследования алмазных материалов
4.3.3 Фотоакустические измерения спектров оптического поглощения
алмазных пленок и порошков
4.3.4 Катодолюминесценция алмазных пленок
§ 4.4 Оптическое заряжение на границе раздела кремний-алмаз
§ 4.5 Использование фотоакустической спектроскопии для исследования
теплофизических свойств алмазных материалов
4.5.1 Теоретические предпосылки использования фотоакустического эффекта
для исследования теплопроводности материалов
4.5.2 Экспериментальное определение теплопроводности алмазных пленок с помощью фотоакустического эффекта
4.5.3 Влияние структурных особенностей на теплопроводность поликристаллических алмазных пленок
1.3.2 Методика измерения инжекционных токов
Измерение инжекционных токов производилось на образцах МДП структур, изготовленых по описанной выше методике. Свет, прошедший через полупрозрачную часть металлического электрода, поглощался в диэлектрической пленке или полупроводниковой пластине, изменяя величину сквозного тока через структуру. Омический контакт к подложке создавался также, как в экспериментах по оптическому заряжению. Измерения проводились в вакуумированной до давления 10'3 Па ячейке. При измерениях использовался стабилизированный источник постоянного тока Б5-7, универсальный вольтметр-электрометр В7-30 и самописец КСП-4. Последний определял постоянную времени измерительной схемы (~ 1 сек), диапазон измеряемых токов был от 10‘13 до 10'7 А, что соответсвовало плотности тока в МДП структуре от 10'11 до 10"5 А см-2. Точность измерения тока была не хуже +10"13 А.
1.3.3 Методика термостиулированного опустошения ловушек
Важнейшим параметром глубоких ловушек носителей заряда в диэлектрическом слое является их энергетическое положение (Е,) относительно разрешенных зон. Определенные заключения о величине Е( можно сделать, изучая термоактивационный процесс опустошения неравновесно заряженных центров захвата. Обычно рассматривают два случая стекания заряда: при постоянной температуре (изотермический отжиг) и при линейном нагреве. Последний часто моделируется ступенчатым наг ревом с постоянной длительностью ступеней (изохронный отжиг).
Экспериментальные кривые изотермического и изохронного отжига позволяют определять энергию активации соответствующего процесса [40,41]. Так, в простейшем случае центров, характеризующихся одним значением энергии активации, процесс разрядки описывается уравнением