Особенности формирования структурных дефектов в полупроводниках A2B6, кремнии, германии и арсениде галлия с учетом влияния энергии дефекта упаковки - Автореферат
Закономерности дефектообразования в легированных и нелегированных полупроводниковых материалах методами просвечивающей электронной микроскопии. Расчет энергии дефекта упаковки. Контроль стойкости полупроводниковых материалов к образованию дефектов.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Особенности формирования структурных дефектов в полупроводниках A2B6, кремнии, германии и арсениде галлия с учетом влияния энергии дефекта упаковкиРабота выполнена в лаборатории электронной микроскопии центра коллективного пользования и кафедры физики федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф.Решетнева”. Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор, Логинов Юрий Юрьевич Официальные оппоненты: Мисюль Сергей Валентинович доктор физико-математических наук, профессор, кафедра физики твердого тела и нанотехнологий ФГАОУ ВПО “Сибирский федеральный университет” Сорокин Анатолий Васильевич кандидат физико-математических наук, доцент, старший научный сотрудник ФГБУН “Института физики им. Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Сибирский государственный технологический университет”Параметр ЭДУ связан с переходом частичных дислокаций Франка и Шокли в полные дислокации с вектором Бюргерса b = a/2, поэтому актуальным является не только вычисление ЭДУ в исследуемых материалах, а также расчет “критических” радиусов дислокационных петель (rcr), образованных частичными дислокациями, при увеличении которого (r > rcr) происходит переход частичных дислокационных петель в полные (например, при термоотжиге) и определение плотности дефектов в этих материалах, как ключевых параметров дефектостойкости. В ходе выполнения диссертационного исследования впервые получены данные по “критическим” радиусам дислокационных петель в полупроводниковых материалах: кремнии, германии, арсениде галлия, сульфиде цинка, сульфиде кадмия, селениде цинка, теллуриде цинка, теллуриде кадмия, с учетом энергии дефекта упаковки. На основе теоретические расчетов “критических” радиусов дислокационных петель, после которых происходит переход частичных дислокационных петель в полные дислокационные петли, и экспериментальных электронно-микроскопических исследований структурных дефектов установлена прямая зависимость эволюции дефектов от величины ЭДУ в изучаемых полупроводниках. Основные научные положения, выносимые на защиту: · “Критические” радиусы дислокационных петель в материалах с различным значением энергии дефекта упаковки, характеризующие переход частичных дислокационных петель в полные дислокационные петли, можно рассматривать как параметр дефектостойкости материалов. Полученные в работе данные о процессах формирования дефектов в полупроводниках могут применяться при анализе причин деградации и прогнозировании надежности изделий электронной техники, применяемой в производстве космических аппаратов на ОАО “Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф.Решетнева” - базовом предприятии Сибирского государственного аэрокосмического университета, в котором выполнена данная работа.
Список литературы
1. Мозжерин, А.В. Оценка критического радиуса дислокационных петель в кремнии и германии с учетом энергии дефекта упаковки/ А. В. Мозжерин // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 11 (часть 3). - стр. 700-704;
2. Мозжерин, А.В. Изучение энергии дефекта упаковки в кремнии методом электронной микроскопии / А. В. Мозжерин // Естественные и технические науки. - 2011. - №3. - С. 50-53.
6. Ленченко, В.М. Оценка эффективности фотопреобразования в кремниевых солнечных элементах с учетом рекомбинационных и тепловых потерь энергии / В.М. Ленченко, Ю.Ю. Логинов, А.В. Мозжерин // Успехи современного естествознания. - 2011, № 9. - С. 89-93.
7. Ленченко, В.М., Анализ тепловых и рекомбинационных потерь фототока в солнечных элементах космических аппаратов / В.М. Ленченко, Ю.Ю. Логинов, А.В. Мозжерин // Вестн. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М.Ф.Решетнева. 2011, вып. 3(36). - С.43-48.
8. Логинов, Ю.Ю. Влияние режимов роста монокристаллов на перенос и накопление примесных атомов в растущем кристалле / Ю.Ю. Логинов, В.М. Ленченко, А.В. Мозжерин // Вестн. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М.Ф.Решетнева. 2009, вып. 4(25). - С.120-124.
9. Мозжерин, А.В. Современные методы оценки энергии дефекта упаковки в полупроводниковых материалах / А.В. Мозжерин // Молодежь и наука: сборник материалов VII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 50-летию первого полета человека в космос [Электронный ресурс] /отв. ред. О.А.Краев - Красноярск : Сиб. федер. ун-т., 2011
10. Мозжерин, А.В. Электронно-микроскопические исследования процессов дефектообразования в основных полупроводниковых материалах/ А. В. Мозжерин, Ю. Ю. Логинов // Юбилейная X Всерос. Школа-семинар по пробл. физики конденсир. состоян в-ва, Екатеринбург, 9-15 ноября 2009 г.: ИФМ УРО РАН, 2009. - С.249-250.
11. Мозжерин, А.В., Исследование процессов дефектообразования в кристаллах кремния и германия методом просвечивающей электронной микроскопии/ А. В. Мозжерин, Ю. Ю. Логинов // Матер. XIV Межд. научн. конф. Решетневские чтения, Красноярск: СИБГАУ, 2010. - Ч.2. - С.589-590.
14. Мозжерин, А.В. Электронно-микроскопические исследования структурных дефектов в кремнии и германии / А.В. Мозжерин // Материалы пятнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-15: Кемерово-Томск. 2009, С. 209 - 210.
15. Мозжерин, А.В. Особенности дефектообразования в полупроводниковых кристаллах кремния и германия / А.В. Мозжерин // Материалы XLVII Международной научной студенческой конференции “Студент и научно-технический прогресс”: Физика / Новосибирский государственный университет. 2009, С.156.
16. Мозжерин, А.В. Исследование процессов дефектообразования в кристаллах кремния и германия методом просвечивающей электронной микроскопии / А.В. Мозжерин, Ю.Ю. Логинов // Матер. XIV Межд. научн. конф. Решетневские чтения, Красноярск: СИБГАУ, 2010. - Ч.2. - С.589-590.
17. Мозжерин, А.В. Исследование структурных дефектов сульфида цинка, легированного галлием или индием / А.В. Мозжерин, Ю.Ю. Логинов // Материалы семнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-17: Екатеринбург. 2011, С. 194.
18. Мозжерин, А.В. Исследование энергии дефекта упаковки в германии методом электронной микроскопии / А.В. Мозжерин // Молодежь и наука: сборник материалов VIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 155-летию со дня рождения К.Э.Циолковского [Электронный ресурс] № заказа 7880/отв. ред. О.А.Краев - Красноярск : Сиб. федер. ун-т., 2012
Список цитируемой литературы: 1. Art, A. Stacking Fault Energy in Germanium / A. Art, E. Aerts, P. Delavignette, S. Amelinckx // APPLIEDPHYSICS Letters. - 1963. - Vol. 2, No. 2. - P. 40-41.
2. Glas, Frank. A simple calculation of energy changes upon stacking fault formation or local crystalline phase transition in semiconductors / Frank Glas // Journal of Applied Physics. - 2008. - Vol. 104, 093520. - P. 1-6.
3. Herrera, M. Unfaulting of dislocation loops in the GAINNAS alloy: An estimation of the stacking fault energy / M. Herrera, D. Gonzalez, J. G. Lozano, R. Garcia, M. Hopkinson, H. Y. Liu, M. Gutierrez, P. Navaretti // Applied Physics Letters. - 2005. - Vol. 98, 023521. - P. 1-7.
4. Логинов, Ю.Ю. Закономерности образования структурных дефектов в полупроводниках А2В6: науч. изд. / Ю. Ю. Логинов, Браун Пол Д., Дьюроуз Кен. - М.: Логос, 2003. - 304 с.