Фототермоакустична та фотоелектрична мікроскопія напівпровідникових структур на основі кремнію - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка Науковий керівник доктор фізико-математичних наук, професор Кучеров Іван Якович, професор кафедри загальної фізики, Київського національного університету імені Тараса Шевченка Київського національного університету імені Тараса Шевченка доктор технічних наук Прокопенко Георгій Іванович, завідувач відділу акустики твердого тіла Захист відбудеться "25 "березня 2002 р. о 1430 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.23 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м.Згідно існуючих теоретичних моделей, інформація, яку отримують методом ФТА мікроскопії залежність від способу реєстрації теплових хвиль. Без використання разом з методом ФТА мікроскопії ще якогось, суто напівпровідникового, методу досліджень важко розраховувати на успіх в аналізі експериментальних даних з ФТА мікроскопії. У наший лабораторії було запропоновано разом з тепловими хвилями у методі ФТА мікроскопії напівпровідників, використовувати як носії інформації про властивості напівпровідника ще і хвилі нерівноважних носіїв заряду (хвилі електронно-діркових пар). Дослідження проводились за комплексною науковою програмою "Матеріали і речовини" за планами досліджень науково-дослідної лабораторії "Фізична акустика твердого тіла" кафедри загальної фізики фізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка в межах тем: "Розробка фізичних основ використання фотоакустичних, акустоемісійних та акустоелектронних явищ для діагностики твердих тіл та шаруватих структур" (номер держреєстрації 0193U042965), "Акустичні та фототермоакустичні явища в шаруватих структурах" (номер держреєстрації 0197U003064), "Неруйнівна оцінка залишкових напруг в твердих тілах фотоакустичними методами" (міжнародний проект № 343 Українського Науково Технологічного Центру). Провести порівняльні дослідження іонно-легованих напівпровідникових структур на основі кремнію методом ФТА мікроскопії та методом фотомодуляції термовідбиття (ФМТВ - виміри змін коефіцієнта оптичного відбиття напівпровідника під дією модульованого лазерного опромінення).Така схема дозволила впровадити алгоритм обробки результатів при автоматизованих вимірах, за яким можливо діставати амплітуду ФТА сигналу U0 (x, y) та його фазовий зсув j (x, y) (у межах (-p,p] або (-2p,0]) для кожній точці виміру з координатами (x, y) у площині зразка. Показано, що за зміною амплітуди та фазового зсуву ФТА сигналу при газомікрофонній реєстрації місце знаходження неоднорідності визначається тільки тоді коли довжина теплової дифузії у зразку більша за глибину залягання неоднорідності. Це дозволяє зробити висновок, що збільшення амплітуди сигналу ФМТВ у зразках Si імплантованих іонами, при збільшенні концентрації введених іонів, яке спостерігається експериментально, повязано з зміною (зменшенням) коефіцієнта амбіполярної дифузії (рухливості) нерівноважних носіїв заряду, а не з зміною теплових параметрів. Для зразків з рівнями легування 0,01-0,02 МККЛ/см2, параметри ФТА сигналу на межі "неімплантована - імплантована" змінюються незначно, що спостерігалось і при дослідженнях цих зразків методом ФМТВ. Амплітуда і зсув фази ФЕ сигналу для зразка КДБ-40 при переході з p-області (нелегованої) до p -області (легованої) змінюються якісно подібно, що до змін амплітуди і зсуву фази ФЕ сигналу у зразку з епітаксійним шаром при переході з області n-типу до області p-типу провідності.

2. Основний зміст роботи