Электронные процессы на гетерогранице Ga2 Se3 /GaAs, сформированной обработкой GaAs в парах селена

• Автор: Сумец, Максим Петрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание:
страница
Введение
Глава 1. Электронные свойства и структура поверхности ОаАэ
и границ раздела в гетероструктурах на основе ваАя
1.1. Реконструкция и релаксация поверхности полупроводников
1.2. Пассивация поверхности арсенида галлия
1.3. Процессы, происходящие на поверхности арсенида галлия при ее обработке халькогенами
Глава 2. Формирование гетероструктур на основе ПаАя
обработкой в парах селена
2.1 Обработка поверхности СвАб в парах селена и
формирование гетероструктур СагБез-СаАв
2.2. Электронографическйй анализ поверхности ваАв, обработанной в парах селена и гетерограницы
Са28ез/ОаА5
Глава 3. Электрические свойства гетероструктур на основе
арсенида галлия, полуенных обработкой в парах селена
3.1. Вольт-амперные характеристики
3.2. Вольт-фарадные характеристики
3.3. Энергетический спектр электронных состояний в системах на основе ОаЛэ, обработанного в парах селена
Глава 4. Пассивация поверхности арсенида галлия
слоем селенида галлия
4.1. Реконструирование поверхности
арсенида галлия после обработки ее в парах селена
4.2. Пассивирующее воздействие обработок

поверхности GaAs в парах селена и селена с мышьяком
Основные результаты и выводы
Список литературы

Введение.
Несмотря на достижения в развитии кремниевых интегральных схем, в современной микроэлектронике устойчивые позиции приобретают интегральные элементы на основе арсенида галлия. Это обусловлено определенными преимуществами арсенида галлия: высокая подвижность электронов, большая ширина запрещенной зоны и др. Для эффективной работы полевых приборов на основе арсенида галлия необходимы высокое качество изолирующего покрытия и низкая плотность поверхностных электронных состояний (ПЭС) [1,2]. Однако, практическая реализация приборов на основе арсенида галлия сдерживается проблемой формирования совершенной границы раздела в гетероструктурах металл - СаАэ и диэлектрик - ваАя, т.е. границы раздела с низкой плотностью ПЭС. Одним из путей решения этой проблемы является целенаправленное изменение свойств поверхности арсенида галлия обработкой в парах халькогенов (методом гетеровалентного замещения (ГВЗ)) с целью уменьшения плотности ПЭС. Поскольку ковалентный радиус мышьяка ближе к радиусу Бе, чем к любым другим халькогенам, то можно ожидать, что селен наиболее способен к обмену с Аэ в процессе гетеровалентного замещения. Кроме того, образующийся халькогенид (Оа28е3) наиболее близок по постоянной решетки к ОаАэ, что обеспечивает наименьшее рассогласование решеток в системе Оа28е3-СаАз. По этим причинам в методе ГВЗ применялся в качестве халькогена селен. Известно, что при такой обработке происходит реконструкция поверхности арсенида галлия с образованием на ней слоя халькогенида галлия (Оа28е3) при длительных временах обработки. Поэтому изучение структурных превращений и электрических параметров гетерограницы Паез/ваАв представляется актуальным.

ширина запрещенной зоны материала П'была больше ширины запрещённой зоны материала подложки П. Как отмечалось выше, для формирования инверсионного слоя в П необходимо, чтобы сумма генерационных токов у поверхности П превосходила ток утечки через структуру МП'П. Согласно последнему условию целесообразно использование материалов с низкой подвижностью свободных носителей заряда. Из основного условия ( 5 « 50 , б«) вытекают требования низких концентраций носителей заряда в зонах разрешённых энергий и локализованных зарядов на уровнях в запрещённой зоне полупроводникового материала П'. Присутствие глубоких уровней может нарушить выполнение основного условия ( с! < ) т.к.
экранирование внешнего поля может происходить локализованными состояниями.
Наиболее полно сумме требований, предъявляемых к материалу подзатворного слоя П' могут удовлетворить соединения из обширного класса алмазоподобных полупроводников, в катионной подрешётке которых часть узлов оказывается незанятыми. Концентрация вакансий этого типа не зависит от температуры и обычно на несколько порядков превышает концентрацию активируемых вакансий по Шоттки или Френкелю. Эти вакансии принято называть стехиометрическими. Стехиометрические вакансии являются электрически нейтральными и лишены каких либо акцепторных или донорных свойств. Теоретический анализ и экспериментальные результаты, полученные при исследовании электрофизических свойств МП'П структур [31,32] убеждают в возможности использования слоев дефектных широкозонных полупроводников ограниченной толщины в качестве подзатворных диэлектриков.
1.3 Процессы, происходящие на поверхности арсенида галлия при ес обработке халькогенами.