Дослідження механізмів йонно-стимульованого формування структур з прихованими діелектричними та напівпровідниковими шарами. Вплив на особливості процесів формування і властивості багатошарових структур вуглецю, домішок кисню та механічних напружень.
Аннотация к работе
Алмазоподібні вуглецеві та карбідокремнієві плівки, а також структури на їх основі інтенсивно досліджуються на протязі останніх років, що обумовлено їх перспективністю для покращення характеристик існуючих і розробки нових приладів сучасної опто-та мікроелектроніки. Можливість керування властивостями таких плівок і шарів варіацією технологічних умов отримання та подальшою модифікацією їх структури суттєво розширює області їх практичного застосування. Це зумовлено можливістю чітко контролювати тип, енергію та дозу йонів, що використовуються для зміни властивостей структури і, отже, контрольованим чином керувати її характеристиками. З іншого боку, дослідження властивостей йонно-модифікованих структур є важливим напрямком сучасної фізики твердого тіла, оскільки дозволяє створити фізичні моделі процесів, що відбуваються при формуванні та подальшій модифікації означених структур і отримувати матеріали та структури нового типу з необхідними та контрольованими властивостями. Крім того, вивчення механізмів формування таких структур, дослідження процесів, що відбуваються при зміні стехіометрії твердого тіла з використанням нерівноважних методів йонної модифікації має важливе фундаментальне значення як одна з актуальних задач сучасної фізики твердого тіла.Показано, що в результаті йонної імплантації вуглецю, в Si формується багатошарова структура з неоднорідним розподілом дефектів і напружень по глибині і досліджена їх еволюція в процесі подальших низько-і високотемпературних термічних відпалів. Запропонована модель багатошарової структури, що враховує вплив міжвузлових атомів кремнію, зародження і росту дислокаційних петель на динаміку зміни структури і розподілу механічних напружень при термічних відпалах йонно-імплантованого кремнію. На відміну від випадків, розглянутих в попередніх розділах, коли механічні напруження можуть відігравати позитивну роль в процесах стимульованого формування структур з прихованими шарами, для плівок SIXGE1-x, вирощених на поверхні кремнію внутрішні механічні напруження погіршують їх характеристики і завдання їх зменшення є дуже актуальним. Особлива увага приділялась дослідженню властивостей АПП вуглецю при введенні в них домішки азоту, що обумовлено перебудовою структури плівок при введенні цієї домішки і перспективністю застосування таких плівок як захисних та просвітлюючих покриттів. Було встановлено, що оптичні і механічні властивості АПП вуглецю змінюються немонотонно при зміні вмісту азоту в газовій суміші в процесі осадження, а отже, і в плівці.