Определение параметров технологического процесса, обеспечивающих наибольшую производительность и равномерность сверхвысокочастотной плазменной обработки. Получение полупроводниковых аморфных пленок кремния и его соединений, их электрофизические свойства.
При низкой оригинальности работы "Получение наноразмерных пленочных структур на основе аморфного кремния и его соединений и исследование их свойств", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Получение наноразмерных пленочных структур на основе аморфного кремния и его соединений и исследование их свойств 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро-и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах кандидата технических наук Работа выполнена в Саратовском филиале Учреждения Российской академии наук Института радиотехники и электроники им. Официальные оппоненты: доктор технических наук, ПРОФЕССОРСИВЯКОВ Борис Константиновичкандидат физико-математических наук, Сивяков Борис Константинович доктор физико-математических наук, профессор Скрипаль Александр Владимирович Защита состоится «20 » ноября 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.01 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054 г.Показано, что в однородных структурах карбида кремния перенос носителей осуществляется по механизму токов, ограниченных пространственным зарядом, а в слоистых структурах с нанокластерами кремния как по механизму токов, ограниченных пространственным зарядом, так и по механизму туннельного переноса носителей между электронными уровнями нанокристаллических кремниевых включений и зоной проводимости карбида кремния при приложении электрических полей порядка 10 В/мкм. В установке СВЧ плазменной обработки существует диапазон магнитных полей и расстояний между подложкой и окном ввода СВЧ энергии, в котором обеспечиваются устойчивый режим генерации плазмы, наибольшая производительность и равномерность плазменной обработки, определяемые параметром интегральной магнитной индукции. Увеличение доли содержания кремния в пленках аморфного нитрида и карбида кремния приводит к уменьшению ширины запрещенной зоны, при этом рост температуры осаждения не оказывает влияния на ширину запрещенной зоны пленок карбида кремния, а для пленок нитрида кремния приводит к уменьшению ширины запрещенной зоны на 5-8%. Пленки нитрида кремния с 20% содержанием кремния, полученные при отрицательном потенциале, имеют большую ширину запрещенной зоны, чем пленки того же состава, полученные при положительном ускоряющем потенциале. Модифицирование аморфной пленочной структуры на основе карбида кремния путем введения в нее наноразмерных кластеров кремния приводит к появлению туннельного эффекта в механизме токопрохождения, кроме того, наличие в структуре нанокластеров кремния смещает максимум оптического поглощения в более коротковолновую область спектра, а значение оптического поглощения на 50% выше, чем для структур без кластеров.
Список литературы
1. Определены режимы СВЧ плазменной обработки, обеспечивающие устойчивое протекание процесса и наиболее равномерное распределение заряженных частиц по поверхности подложки и позволяющие достичь максимальной эффективности обработки с равномерностью не менее 90%.
2. Разработана методика получения наноразмерных кремниевых нанокластеров размером 1,5…4 нм на аморфных поверхностях с возможностью управления размером нанокластеров в зависимости от материала и шероховатости подложки и параметров процесса.
3. Обнаружено, что образующиеся островки обладают миграционной способностью, а их формирование происходит в местах пониженных механических напряжений, совпадающих с углублениями микрорельефа, и наиболее интенсивно этот процесс протекает при максимальной степени ионизации плазмы (5…7 %), когда размер островков мал, а их миграционная способность высока.
4. Разработана методика получения пленок аморфного кремния с управляемой в пределах ~50% шириной запрещенной зоны, фототок и показатель преломления которых изменяются в зависимости от условий синтеза.
5. Показано, что определяющими факторами, влияющими на параметры кремниевых пленок, являются концентрация водорода и химическая форма его содержания в пленке, зависящие от условий приготовления пленок.
6. Разработана методика синтеза пленок аморфного карбида и нитрида кремния различного стехиометрического состава с возможностью управления шириной запрещенной зоны пленок путем изменения параметров процесса; обнаружено, что на ширину запрещенной зоны пленок карбида кремния не влияет температура осаждения ввиду прочной связи между атомами кремния и углерода.
7. Получены и исследованы слоистые структуры на основе аморфного карбида кремния с внедренными в него нанокластерами кремния; обнаружено, что токопрохождение в структурах без кластеров описывается на основе теории токов, ограниченных пространственным зарядом, а в структурах с кластерами, помимо ТОПЗ, имеет место туннелирование частиц между электронными уровнями кремниевых включений и зоной проводимости карбида кремния.
8. Обнаружено, что поглощение света в диапазоне длин волн 350- 1200 нм различается для структур с кластерами и без них; для структур с кластерами характерно большее значение оптического поглощения и смещение максимума поглощения в более коротковолновую область.
Основные результаты диссертации отражены в следующих печатных работах
Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ: 1. Нефедов Д.В. Миграционное заращивание рельефа поверхности при формировании нанокристаллитов с использованием СВЧ газового разряда низкого давления / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Письма в «Журнал технической физики». - 2007. - Т.33. - Вып. 21. - С. 78-84.
2. Нефедов Д.В. Влияние упругих взаимодействий на формирование кремниевых нанокристаллитов на некристаллических подложках в плазме СВЧ газового разряда низкого давления / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Письма Письма в «Журнал технической физики». - 2007. - Т.33. - Вып. 7. - С. 26-34.
3. Нефедов Д.В. Влияние режима синтеза в неравновесной плазме СВЧ газового разряда на фундаментальные свойства наноразмерного пленочного кремния и его соединений / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров, Д.М. Кульбацкий, С.И. Семенов // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2007. - №4 (29). - Вып. 2. - С. 121-128.
4. Нефедов Д.В. Влияние упругих взаимодействий на самоорганизацию кремниевых нанокристаллитов, полученных в плазме СВЧ газового разряда низкого давления / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Нелинейный мир. - 2007. - Т.5. - №5. - С. 314-315.
5. Нефедов Д.В. Влияние температуры на формирование кремниевых нанокристаллитов на некристаллических подложках в плазме СВЧ газового разряда низкого давления / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Письма в «Журнал технической физики». - 2008. - Т.34. - Вып. 2. - С. 62-68.
Публикации в других изданиях: 6. Нефедов Д.В. Влияние взаимодействия СВЧ излучения с плазмой на технологические параметры плазменной обработки / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. - С.334-339.
8. Нефедов Д.В. Получение и исследование электрофизических свойств аморфных сверхрешеток с квантовыми точками на основе SIXC1-x:H/nc-Si:H / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2006. - С. 339-345.
9. Нефедов Д.В. Самоорганизация кремниевых нанокристаллитов на подложках с различной энергией взаимодействия на межфазной границе / Д.В. Нефедов, Р.К. Яфаров // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: тр. девятой Междунар. научн.-техн. конф. - Таганрог: Таганрог. гос. техн. ун-т, 2006. - С.41-44.
10. Нефедов Д.В. Самоорганизация кремниевых нанокристаллитов в неупорядоченных структурах с различной энергией связи на межфазной границе / Д.В. Нефедов // Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика: материалы первой конференции молодых ученых. - Саратов: СФ ИРЭ РАН, 2006. - С.16-17.
11. Нефедов Д.В. Исследование оптических характеристик тонких пленок аморфного кремния, полученных в СВЧ плазме газового разряда низкого давления / Д.В. Нефедов // Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика: материалы второй конференции молодых ученых. - Саратов: СФ ИРЭ РАН, 2007. - С.16-17.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
