Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Захват свободных носителей заряда на глубокие уровни в слоях объёмного заряда арсенида галлия

Диссертация: Захват свободных носителей заряда на глубокие уровни в слоях объёмного заряда арсенида галлия
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Проблемы, связанные с захватом на глубокие центры, особенно актуальны для тонкоплёночных структур на основе соединений А3В5, применяемых для создания быстродействующих полевых транзисторов Шоттки (ПТШ) и интегральных схем (ИС) диапазона сверхвысоких частот (СВЧ). В таких структурах на границе раздела плёнка — полуизолирующая подложка формируется область пространственного заряда, частично… Читать ещё >

Захват свободных носителей заряда на глубокие уровни в слоях объёмного заряда арсенида галлия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. Физические основы релаксационных методов исследования глубоких уровней в полупроводниках. Разработка спектрометра глубоких уровней
    • 1. 1. Феноменологические характеристики глубоких уровней
    • 1. 2. Методы релаксационной спектроскопии объёмного заряда
    • 1. 3. Ёмкостные методы релаксационной спектроскопии
    • 1. 4. Определение спектра глубоких уровней методом ОЬТЯ
    • 1. 5. Разработка низкочастотной ёмкостной установки РСГУ
    • 1. 6. Результаты и в ыв оды
  • ГЛАВА 2. Экспериментальное исследование захвата электронов и дырок на глубокие уровни в СаАв в присутствии сильного электрического поля
    • 2. 1. Механизмы влияния электрического поля на захват
    • 2. 2. Объекты и задачи экспериментального исследования
    • 2. 3. Методика измерения сечений захвата на ГУ в электрическом поле
    • 2. 4. Приготовление и характеризация образцов. Техника эксперимента
    • 2. 5. Эксперименгальные результаты
      • 2. 5. 1. Захват дырок и электронов на глубокий уровень Е
      • 2. 5. 2. Захват дырок и электронов на глубокие уровни А, В, Ре
      • 2. 5. 3. Полевая и концентрационная зависимость сечения захвата электронов на глубокий уровень Ре в области обеднения
    • 2. 6. Результаты и
  • выводы
  • ГЛАВА 3. Роль глубоких уровней и процессов захвата в полевых СаАв приборах. Разработка метода и установки для неразрушающей диагностики многослойных приборных структур арсенида галлия для ПТШ и ИС
    • 3. 1. Роль глубоких уровней в арсенидгаллиевых структурах для ПТШ и ИС
    • 3. 2. Экспериментальное исследование эпитаксиальных MOCVD структур арсенида галлия, предназначенных для серийного производства ПТШ и ИС
    • 3. 3. Влияние качества буферного слоя на характеристики GaAs ПТШ
    • 3. 4. Методика диагностики глубоких уровней в области границы раздела плёнка-подложка в GaAs структурах для ПТШ и ИС
    • 3. 5. Измерение релаксации проводимости тонкоплёночной структуры на СВЧ
    • 3. 6. Разработка опытной установки для неразрушающей диагностики тонкоплёночных полупроводниковых структур. Практические применения

Повышение быстродействия полупроводниковых приборов фебует уменьшения их линейных размеров и использования приборных структур со слоями субмикронной толщины, что неизбежно приводит к увеличению электрических полей в активной области приборов. Разогрев свободных носителей заряда в электрическом поле изменяет вероятность их инжекции и захвата на глубокие центры в облаем ях пространственного заряда (ОПЗ), в частности, в ОПЗ на межслоевых границах раздела приборной структуры. При этом и сам акт захвата происходит в присутствии сильного электрического поля ОПЗ, которое можег оказывать значительное влияние на рекомбинационные свойства глубоких центров и, тем самым, усиливать влияние процессов захвата и накопления заряда на функционирование полупроводниковых приборов.

Влияние электрического поля на процессы захвата глубокими центрами в полупро.

3 5 водниках, А В мало изучено, несмотря на всю важность данной проблемы. В 1980 г. было обнаружено, что в электрических полях Е ~10−20кВ/см сечение захвата электронов на глубокий донор ЕЬ2 в ОаАэ возрастает и становится гигантским (ст>10″ 13см2) в широком интервале температур [1]. Данное явление совершенно нетривиально, поскольку, исходя из общих представлений о процессах захвата [2], в электрическом поле сечение захвата на притягивающий центр должно уменьшаться, что обычно и наблюдалось для примесных центров в элементарных полупроводниках и ве. Теория многофононного захвата на бе-зызлучательные центры в ОаАэ [3] также предсказывает уменьшение сечения захвата при разогреве электронного газа [4]. Детальное изучение влияния электрического поля на захват свободных носителей заряда глубоким донором ЕЬ2 и другими глубокими центрами в ОаАэ является актуальной задачей, как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения.

Проблемы, связанные с захватом на глубокие центры, особенно актуальны для тонкоплёночных структур на основе соединений А3В5, применяемых для создания быстродействующих полевых транзисторов Шоттки (ПТШ) и интегральных схем (ИС) диапазона сверхвысоких частот (СВЧ). В таких структурах на границе раздела плёнка — полуизолирующая подложка формируется область пространственного заряда, частично распространяющаяся в проводящий активный слон структуры. Неравновесные процессы перезарядки глубоких центров в ОПЗ границы раздела приводят к модуляции проводимости токового канала транзистора, что отрицательно сказывается на функционировании ПТШ и ИС [5]. В этой связи актуальным является исследование неравновесных зарядовых процессов в области границы раздела плёнка — подложка и их влияния на характеристики полевых приборов. Не менее важным представляется создание эффективных методов диагностики качества границы раздела в тонкоплёночных полупроводниковых структурах и разработка специализированных приборов для неразрушающего входного контроля качества структур, предназначенных для изготовления полевых транзисторов и интегральных схем.

Целью работы является экспериментальное исследование влияния сильного электрического поля на захват свободных носителей заряда безызлучательными. глубокими центрами в ар-сениде галлия и создание методов и средств неразрушающей диагностики качества тонкоп-лёиочных n±n-i структур арсенида галлия для ПТШ и ИС. Для достижения цели решались следующие задачи:

1) постановка экспериментальных методик исследования процессов захвата на основе ёмкостных методов, разработка низкочастотной установки ёмкостной спектроскопии ГУ;

2) исследование процессов захвата дырок на основной глубокий донор EL2 в нейтральном объёме и в электрическом поле области обеднения, изучение влияния сильного электрического поля на захват электронов и дырок глубокими акцепторами А, В и Fe в GaAs;

3) выявление основных закономерностей захвата на центры EL2, А, В и Fe в электрическом поле: изучение температурной, концентрационной и полевой зависимости сечений захвата;

4) изучение состава глубоких центров в нелегированном буферном слое типовых п'-пА эпитаксиальных структур ОаАэ для ПТШ и ИС, выявление связи между динамикой процессов накопления и релаксации заряда в ОПЗ п — 1 перехода и СВЧ параметрами полевых транзисторов, поиск критерия оценки качества границы раздела активный слой — подложка;

5) разработка методики и прибора для неразрушающей экспресс — диагностики качества тонкопленочных структур А3В5, предназначенных для изготовления ПТШ и ИС.

Научная новизна.

Проведено комплексное экспериментальное исследование процессов захвата носителей заряда на основные безызлучательные глубокие центры в ОаАэ в сильном электрическом поле. Впервые обнаружено, что сечения захвата дырок на глубокий донор ЕЬ2 и сечения за.

2 6 хвата электронов и дырок на акцепторные центры А, В и Ре возрастают в ~10 -10 раз по г сравнению с сечениями захвата в нейтральном объёме, а не уменьшаются, как следует из теории многофононного захвата электронов на безызлучательные центры в ОаАэ. Характер температурной и полевой зависимости сечений захвата в электрических полях Е ~(5−90) кВ/см показывает, что вероятность захвата на данные центры в существенной степени определяется разогревом свободных носителей заряда, — в электрическом поле ?~5кВ/см сечения захвата уже достигают максимальных величин. Обнаруженное сильное увеличение сечений захвата на притягивающие и нейтральные центры в СаАэ в присутствии электрического поля Е >5кВ/см свидетельствует о том, что глубокие центры в полупроводниковых соединениях А3В5 имеют более сложную структуру потенциала, чем элементарный кулоновский центр.

В работе получили дальнейшее развитие экспериментальные методы релаксационной спектроскопии ГУ. Предложена новая методика измерения полевой зависимости сечений захвата в электрическом поле ОПЗ. Впервые реализован метод БЬТБ на основе измерений низкочастотной ёмкости. Установлена схема доминирующих ГУ в буферном слое типовых промышленных MOCVD структур арсенида галлия для ПТШ и ИС. Предложена и апробирована методика диагностики качества внутренней границы раздела плёнка — полуизолирующая подложка в тонкоплёночных структурах А3В5, основанная на анализе динамики процессов перезарядки глубоких центров в ОПЗ границы раздела. Разработана и создана не имеющая аналогов СВЧ установка для неразрушающей экспресс — диагностики качества тонкоплёночных структур GaAs для малошумящих ПТШ и ИС.

Положения, выносимые на защиту.

1. Сечения захвата электронов и дырок на глубокие центры А, В, Fe в GaAs и сечения захвата дырок на глубокий центр EL2 в GaAs в присутствии электрического поля ОПЗ.

Е~ (5−90)кВ/см многократно возрастают (в 102−106раз) и достигают предельно больших величин ~(10″ 15−10″ 13) см2. Влияние электрического поля на захват различно для разных центров, но наиболее сильно проявляется для основного в GaAs глубокого донора EL2.

2. В диапазоне электрических полей Е ~(5−40)кВ/см сечения захвата электронов и дырок на центры EL2, А, В и Fe не зависят от напряжённости электрического поля и от концентрации свободных носителей заряда, температурная зависимость сечений захвата слабая. В электрическом поле экспоненциальная температурная зависимость сечений захвата электронов не усиливается, а исчезает вовсе.

3. Состав и концентрация глубоких центров в области перехода активный слой — полуизолирующая подложка определяет пригодность тонкоплёночных GaAs структур для малошумящих ПТШ. Повышенное содержание глубоких центров акцепторного типа в буферном слое эпитаксиальных GaAs структур приводит к увеличению коэффициента шума ПТШ в диапазоне сверхвысоких частот 4−36ГГц.

4. Диагностика процессов накопления и релаксации заряда в области границы раздела плёнка — подложка неразрушающим СВЧ методом может служить основой методики входного контроля качества тонкоплёночных GaAs структур для малошумящих ПТШ.

Практическая и научная значимость.

В работе получена новая научная информация о влиянии электрического поля на захват носителей заряда безызлучательными центрами в GaAs. В области пространственного заряда процессы захвата протекают намного быстрее, чем в нейтральном объеме, независимо от того, является ли центр захвата притягивающим или нейтральным для свободных носителей заряда. Так, глубокий донор EL2 в электрическом поле Е >5кВ/см становится эффективным центром захвата и рекомбинации с гигантскими сечениями захвата, как электронов, так и дырок (а>10″ 13см2). Сильное увеличение сечений захвата в электрическом поле позволяет объяснить ряд физических явлений, наблюдаемых в полупроводниковых структурах на основе полуизолирующего GaAs (низкочастотные осцилляции тока, эффект переключения проводимости и усиление эффекта обратного управления в тонкопленочных n-i структурах, уменьшение чувствительности рентгеновских детекторов и др.). Полученные результаты полезны для анализа неравновесных явлений в областях объёмного заряда на интерфейсных границах раздела в приборных структурах и создания более точных физических моделей арсенидгаллиевых приборов, работающих в режиме сильных электрических полей.

Разработана и создана низкочастотная установка ёмкостной спектроскопии для исследования глубоких уровней в высокоомных образцах. С помощью этой установки стало возможным получить полные и достоверные сведения о составе глубоких центров в нелегированных буферных слоях типовых MOCVD структур арсенида галлия, используемых для изготовления ПТШ и ИС. Показано, что избыточное содержание глубоких акцепторов и нарушение компенсации буферного слоя приводит к образованию проводящих прослоек р-типа проводимости и ухудшению шумовых характеристик полевых транзисторов в СВЧ диапазоне. Проведённые исследования стимулировали работы по оптимизации качества серийно выпускаемых эпитаксиальных структур GaAs. ¦. «12. ¦ •. ¦ На основе эффекта сильнополевого захвата на глубокие центры в GaAs создана методика диагностики свойств границы раздела в n-i структурах А3В5 и разработана компактная СВЧ установка («ГРАН») для неразрушаюгцего экспресс-контроля качества границы! раздела плёнка — подложка в тонкоплёночных структурах А3В5. Данная установка позволила провести статистические исследования для большого числа структур разного типа и установить критерии их пригодности для изготовления ПТШ и ИС. Опытные образцы установки «ГРАН» в течение ряда лет успешно использовались для входного контроля качества структур арсенида таллия при производстве ПТШ и, ИС на ведущих предприятиях (НИИ «Сатурн», г. Киев, НИИ «Пульсар», г. Москва, НИИМЭ, г. Зеленоград, НИИПП, г. Томск, и дрОВ течение длительного, периода установка «ГРАН» использовалась в ИФП СО РАН, г. Новосибирск, при разработке эпитаксиальных GaAs, AlGaAs/GaAs, GaAs/InGaAs структур для ПТШ.

Публикации и апробация работы. |.

По материалам диссертационной работы опубликовано 19 печатных работ, в том числе, 7 статей в реферируемых научных журналах. Список опубликованных работ-приведён в заключительной части диссертации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: Всесоюзная конференция по физике со.

1 г — - ' «. единений, А В (Новосибирск, 1981), Всесоюзное совещание по исследованию арсенида галлия (Томск, 1982), Fourth «Lund» International conference on Deep Level Impurities in Semiconductors (Eger, 1983), I Всесоюзная конференция по физическим основам твердотельной электроники (Ленинград, 1989), Всесоюзное совещание по проблемам СВЧ электроники (Львов, 1990), «Микроэлектроника-94» (Звенигород, 1994), «Semi-insulating III-V materials» (Warsaw, 1994), International Conference on Defect Recognition and Image Processing in Semiconductors (Templin, .1997), Совещание по росту кристаллов, пленок и дефектам структуры кремния (Новосибирск, 2002).

Основные результаты и выводы диссертационной работы.

1. Экспериментально исследовано влияние электрического поля на захват дырок глубоким донором ЕЬ2 в ОаАэ. В интервале температур Т=300−77°К определены сечения захвата дырок, как в нейтральном объёме, так и в электрическом поле ОПЗ. Установлено, что в присутствии электрического поля ?>5кВ/см сечение захвата дырок возрастает более чем на пять порядков и достигает величин, а >10″ см. Таким образом, впервые на основе прямых измерений сечений захвата доказано, что в сильном электрическом поле основной глубокий донор в ваАв становится эффективным центром захвата и рекомбинации с гигантскими сечениями захвата электронов и дырок.

2. Экспериментально исследованы процессы захвата электронов и дырок на глубокие акцепторы А, В, и Бе в ваАв в электрическом поле. Установлено, что в электрическом поле Е >5кВ/см захват электронов и дырок на эти центры существенно ускоряется по сравнению с их захватом на данные центры в нейтральном объёме — сечения захвата дырок возрастают на один-два порядка, сечения захвата электронов увеличиваются на четыре-шесть порядков и превышают ~10″ 15 см². В присутствии электрического поля сечения захвата электронов имеют иную и существенно более слабую зависимость от температуры, чем предсказывает теория безызлучательного многофононного захвата.

3. С помощью предложенной дифференциальной методики исследована полевая зависимость сечений захвата. Установлено, что сечения захвата электронов и дырок достигают максимальной величины уже в электрическом поле Е ~5кВ/см и практически не зависят от напряжённости электрического поля вплоть до полей ?~40кВ/см. Для глубокого центра Ре показано, что с увеличением электрического поля в диапазоне Е ~(40−90)кВ/см сечение захвата электронов снижается, эффект усиливается с понижением температуры.

4. Установлено, что в электрическом поле Е~{ 10−20) кВ/см сечения захвата электронов на глубокие центры А, В и Бе не зависят от концентрации свободных электронов и от концентрации самих центров. Отсутствие явной концентрационной зависимости свидетельствует, что в условиях наших экспериментов механизм захвата на данные центры в электрическом поле ОПЗ не определяется ударными процессами типа Оже.

5. Основным фактором ускорения процессов захвата на центры EL2, А, В, и Fe в электрическом поле ОПЗ является сильная зависимость вероятности захвата от энергии свободных носителей заряда, независимо от того, является ли для них центр захвата нейтральным или притягивающим кулоновским центром. Предложено качественное объяснение явления.

6. Разработана методика диагностики качества тонкоплёночных n-n-i, n-i структур соединений А3В5 на полуизолирующей подложке, основанная на регистрации изменений проводимости структуры, вызванных перезарядкой глубоких центров в ОПЗ границы раздела плёнка — подложка. Неравновесное заполнение глубоких центров в области границы раздела создаётся за счёт инжекции и быстрого захвата носителей заряда в электрическом поле ОПЗ n-i перехода. Показано, что полевые транзисторы с затвором Шоттки, изготовленные на GaAs структурах с большим временем релаксации заряда (т>10с), имеют наименьший уровень шума в диапазоне частот 4−36ГГц.

7. При помощи разработанной установки низкочастотной ёмкостной спектроскопии исследован состав глубоких центров в буферных слоях типовых MOCVD структур арсенида галлия, предназначенных для изготовления ПТШ и ИС СВЧ диапазона. Выявлена схема доминирующих глубоких уровней и установлено, что суммарная концентрация некомпенсированных глубоких акцепторов в буферных слоях превышает ~1016см" 3. Это приводит к неполному обеднению буферного слоя и образованию проводящей прослойки р-типа вблизи границы раздела буферный слой- - подложка. Структуры с проводящим буферным слоем характеризуются малым временем релаксации заряда в интерфейсной области.

8. Разработана компактная СВЧ установка для неразрушающей диагностики качества тонкоплёночных полупроводниковых структур на изолирующей подложке. Изменения интегральной проводимости структуры регистрируются бесконтактным способом на сверхвысокой частоте ~35ГГц. В установке впервые реализована возможность неразрушающей диагностики статического и динамического эффекта обратного управления, имеющего важное значение для GaAs интегральных схем. Опытные образцы установки переданы на ряд предприятий и использовались в качестве средства входного контроля качества тонкоплёночных структур арсенида галлия для ПТШ и ИС.

9. Применение разработанных методов и приборов может быть расширено для диагностики качества вновь разрабатываемых тонкоплёночных приборных структур и структур на основе других материалов. Возможности СВЧ методики продемонстрированы на примере исследования нестационарной фотопроводимости в структурах кремний-на-сапфире.

Основные материалы диссертации отражены в следующих публикациях: AI. Prinz V.Ya., Rechkunov S.N. Influence of a strong electric field on the carrier capture by non-radiative deep level centers in GaAs. -physica status solidi (b), 1983, v. l 18, no. l, p.159−166. A2. Речкунов C.H., Принц В. Я. Низкочастотный спектрометр глубоких уровней в полупроводниках. -ПТЭ, 1986, вып. 5, с.182−185.

A3. Zeman J., Smid V., BCristofik J., Hubik P., Mares J.J., Prinz V.Ya., Rechkunov S.N. Deep levels in GaAsi-xPx under high hydrostatic pressure. -Crystal Properties & Preparations, 1989, v.19&20, p.29−32.

A4. Принц В. Я., Речкунов C.H. Выявление неоднородности встроенного заряда в МДП структурах на основе арсенида индия при измерении профиля легирования. -Микроэлектроника, 1990, т.19, вып. З, с.252−257.

А5. Речкунов С. Н., Самойлов В. А., Принц В. Я. Исследование глубоких уровней в буферных слоях эпитаксиальных структур арсенида галлия, предназначенных для изготовления ИС и ПТШ. -Микроэлектроника, 1995, т.25, вып.5, с.389−392.

А6. Принц В. Я., Речкунов С. Н. Самойлов В.А., Булдыгин А. Ф. Неразрушающие методы и прибор для контроля качества многослойных структур, предназначенных для изготовления ИС и ПТШ СВЧ диапазона. -Наука производству, 2001, № 12, с.34−37.

А7. Prinz V.Ya., Buldygin A.F., Rechkunov S.N., Samoylov Y.Ya. New methods for microwave nondestructive characterization of the multilayer structures grown on SI substrates. -In: «Semi-Insulating III-V Materials», ed. by Godlewski M., World Scientific, 1994, p. 159−162. A8. Prinz V.Ya., Rechkunov S.N. Samoylov V.A. Correlation between high-speed device performance and defects in multilayer structures recognized by nondestructive microwave methods. -Inst. Phys. Conf. Series No. 160, 1998, p.487−490.

A9. Принц В. Я., Самойлов В. А., Речкунов C.H., Иващук А. В., Иваницкий О. П. Влияние свойств исходного материала на характеристики полевых транзисторов Шоттки с субмикронным затвором. -Труды Всесоюзного совещания по проблемам СВЧ электроники, Львов, 1990.

А10. Принц В. Я., Речкунов С. Н. Захват электронов и дырок в сильном электрическом поле на безызлучательные центры в GaAs. -Тезисы докладов I Всесоюзной конференции по физике соединений А3В5, с.208−209, Новосибирск, 1981.

А11. Принц В. Я., Булдыгин А. Ф., Речкунов С. Н., Самойлов В. А. Неразрушающий контроль эффекта обратного управления в полупроводниковых структурах А3В5. -Труды Российской конференции «Микроэлектроника — 94», ч.1, с.195−198, Звенигород, 1994. А12. Речкунов С. Н., Самойлов В. А., Принц В. Я. Исследование глубоких уровней в буферных слоях эпитаксиальных структур арсенида галлия, предназначенных для изготовления полевых транзисторов с барьером Шоттки и интегральных схем. -В кн.: Полупроводники (сборник научных трудов ИФП), п/ред. чл.-корр. РАН Неизвестного И. Г., Новосибирск: Наука, 1993, с.28−30.

А13. Принц В. Я., Булдыгин А. Ф., Речкунов С. Н. Самойлов В.А. Новые методы неразру-шающего СВЧ контроля многослойных структур на полуизолирующей подложке. -В кн.: Полупроводники (сборник научных трудов ИФП), п/ред. чл.-корр. РАН Неизвестного И. Г., Новосибирск: Наука, 1995, с.29−33.

А14. Принц В. Я., Речкунов С. Н. Влияние электрического поля на захват электронов и дырок безызлучательными центрами GaAs. -Тезисы Пятого Всесоюзного совещания по исследованию арсенида галлия, с.57−58, Томск, 1982.

А15. Prinz V.Ya., Rechkunov S.N. Influence of strong electric field on the carrier capture by non-radiative deep level centers in GaAs. -Abstracts of the 4th «Lund» International conference on Deep Level Impurities in Semiconductors, p.93, Eger, Hungary, 1983.

A16. Булдыгин А. Ф., Бородовский П. А., ПетуровН.А., Речкунов С. Н., Самойлов В. А. Контроль качества структур кремний на сапфире СВЧ методами. -Тезисы Совещания по росту кристаллов, плёнок и дефектам структуры кремния, с. 198, Новосибирск, 2002. А17. Самойлов В. А., Речкунов С. Н. Принц В.Я. Особенности перекрытия канала ПТШ, связанные с границей раздела активный слой — буферный слой. -Расширенные тезисы I Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники, том А, с.287−288, Ленинград, 1989.

А18. Принц В. Я., Речкунов С. Н., Самойлов В. А. Исследование свойств буферных слоев в многослойных структурах арсенида галлия для ИС и ПТШ. -Расширенные тезисы I Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники, том А, с.147−148, Ленинград, 1989.

А19. Бородовский П. А., Булдыгин А. Ф., Петуров Н. А., Речкунов С. Н., Самойлов В. А. Контроль качества структур КНС СВЧ методом. -Микроэлектроника, 2008, т.37, № 2, с.1−10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертационной работе обобщены результаты экспериментальных исследований глубоких центров в арсениде галлия и тонкоплёночных структурах на его основе. В ходе работы было проведено комплексное исследование нового физического явления — сильного увеличения сечений захвата электронов и дырок на притягивающие и нейтральные безыз-лучательные глубокие центры в GaAs в электрическом поле области обеднения. Получены новые данные о температурной, полевой и концентрационной зависимости сечений захвата электронов и дырок на глубокие центры А, В, Fe и EL2 в GaAs. Данное явление выходит за рамки существующих представлений о механизмах захвата свободных носителей заряда на глубокие центры в GaAs. Изученное явление сильного увеличения сечения захвата на глубокие уровни в присутствии электрического поля важно для понимания особенностей функционирования арсенид галлиевых приборов, в частности полевых транзисторов с барьером Шоттки и интегральных схем на их основе. Целый ряд явлений, наблюдающихся в структурах на основе полуизолирующего GaAs, можно объяснить за счёт эффекта сильнополевого захвата на глубокие центры.

В серийных эпитаксиальных структурах GaAs для ПТШ и ИС выявлен состав доминирующих глубоких уровней в буферном слое, обуславливающих повышенный шум ПТШ в СВЧ диапазоне. Исходя из этих данных, была развита методика, позволяющая решить проблему неразрушающей диагностики качества границы раздела в тонкоплёночных полупроводниковых структурах А3В5 на полуизолирующей подложке. На основе данной методики разработана компактная СВЧ установка неразрушающего экспресс контроля. СВЧ установки использовались для входного контроля качества многослойных GaAs структур на ведущих предприятиях в области арсенидгаллиевой СВЧ микроэлектроники. Благодаря данной установке в ИФП СО РАН было существенно улучшено качество эпитаксиальных структур А3В5 для ПТШ и НЕМТ, выращиваемых методом МЛЭ.

Диссертационная работа выполнена в Институте физики полупроводников им. A.B. Ржанова СО РАН под руководством д.ф.-м.н., профессора Принца В. Я. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю как вдохновителю и инициатору многих исследований, отражённых в диссертационной работе, и приложившему немало усилий для её успешного завершения.

Настоящая работа была выполнена благодаря помощи и участию многих людей, как сотрудников ИФП СО РАН, так и коллег из других организаций. Автор выражает особую признательность.

Чикичеву С.И. за выращивание и предоставление ЖФЭ структур GaAs,.

Иващуку A.B. и Иваницкому О. П. за предоставление данных об измерениях шумовых и усилительных характеристиках GaAs ПТШ в СВЧ диапазоне,.

Булдыгину А.Ф. за постоянную помощь и инициативу при разработке СВЧ установки.

Личный вклад соискателя в диссертационную работу состоял в подготовке экспериментов, подготовке экспериментальных образцов, в проведении практически всех экспериментов, описанных в диссертационной работе, и обработке полученных результатов. Анализ и интерпретация результатов были выполнены совместно с научным руководителем. Подготовка материалов к публикации и подготовка материалов на научные конференции выполнялась совместно с соавторами публикаций. Автор самостоятельно разработал и создал оригинальную установку низкочастотной ёмкостной спектроскопии ГУ, предложил и апробировал методику измерения полевой зависимости сечения захвата. Разработка других методик, описанных в работе, была выполнена совместно с научным руководителем и другими сотрудниками. Автор принимал самое непосредственное участие в разработке всех модификаций СВЧ установки экспресс контроля качества GaAs структур: дизайн, конструктивная проработка, электронные схемы, сборка, тестирование.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Я., Бобылев Б. А. О влиянии сильного электрического поля на захват электронов безызлучательными центрами в GaAs. -ФТП, 1980, т.14, в.9, с.1839−1841.
  2. В.Н., Перель В. И., Яссиевич И. Н. Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках. -С.-Петербург: Издательство ПИЯФ им. Б. П. Константинова РАН, 1997, 376с.
  3. Henry С.Н., Lang D.V. Nonradiative capture and recombination by multiphonon emission in GaAs and GaP. -Phys. Rev. B, 1977, v.15, № 2, p. 989−1016.
  4. Passler R. Hot-carrier effects in non-radiative multiphonon capture by deep traps in semiconductors. -J. Phys. C: Solid State Phys., 1984, v. 17, № 33, p.5957−5974.
  5. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы работы и технология изготовления, -под ред. Ди Лоренцо Д. В и Канделуола Д. Д. //пер. с англ.: -М: Радио и связь, 1988,496с.
  6. Lang D.V. Deep-level transient spectroscopy: A new method to characterize traps in semiconductors. -J. Appl. Phys., 1974, v.45, № 7, p.3023−3032.
  7. Miller G.L., Lang D.V., Kimerling L.C. Capacitance transient spectroscopy. -Annu. Rev. Mater. Sci., 1977, v.7, p.377−448.
  8. Shockley W., Read W.T., Jr. Statistics of the recombinations of holes and electrons.- Phys. Rev., 1952, v.87, № 5, p.835−842.
  9. SahC.T. Bulk and interface imperfections in semiconductors.- Solid-State Electron., 1976, v.19, № 12, p.975−990.
  10. Grimmeiss H.G. Deep level impurities in semiconductors.- Annu. Rev. Mater. Sci., 1977, v.7, p.341−376.
  11. Lang D.V., Logan R.A. A study of deep levels in GaAs by capacitance spectroscopy.-J. Electron. Mater., 1975, v.4, № 5, p.1045−1051.
  12. Mitonneau A., Martin G.M., Mircea A. Investigation of minority deep levels by a new optical method.- Inst. Phys. Conf. Series, 1977, v.33a, p.73−83.
  13. BrunwinR., Hamilton B., Jordan P., Peaker A.R. Detection of minority-carrier traps using transient spectroscopy.- Electron Lett., 1979, v. 15, № 12, p.349−350.
  14. YauL.D., SahC.T. Quenched-in centers in silicon p±n junctions.- Solid-State Electon., 1974, v.17, № 2, p.193−201.
  15. Prinz V. Ya, Rechkunov S.N. Influence of a strong electric field on the carrier capture by non-radiative deep level centers in GaAs.- physica status solidi (b), 1983, v. ll8,№l, p. 159−166.
  16. Brotherton S.D. Photocurrent deep level transient spectroscopy.- J. Appl. Phys., 1984, v.55, № 10, p.3636−3643.
  17. Rosier L.L., SahC.T. Thermal emission and capture of electrons at sulfur centers in silicon.-Solid-State Electron., 1971, v.14, № 1, p.41−54.
  18. Wang A.C., SahC.T. New method for complete electrical characterization of recombination properties of traps in semiconductors.- J. Appl. Phys., 1985, v.57, № 10, p.4645−4656.
  19. Mitonneau A., Mircea A., Martin G.M., Pons D. Electron and hole capture cross-sections at deep centers in gallium arsenide.- Rev. Phys. Appl. (Paris), 1979, v.14, № 10, p.853−861.
  20. Goto G., Yanagisawa S., Wada O., Takanashi H. Determination of deep-level energy and density profiles in inhomogeneous semiconductors.- Appl. Phys. Lett., 1973, v.23, № 3, p.150−151.
  21. Pals J.A. Properties of Au, Pt, Pd and Rh levels in silicon measured with a constant capacitance technique.- Solid-State Electron., 1974, v.17, № 11, p. l 139−1145.
  22. Zylbersztejn A. Trap depth and electron capture cross section determination by trap refilling experiments in Schottky diodes.- Appl. Phys. Lett., 1978, v.33, № 2, p.200−203.
  23. Pons D. Accurate determination of the free earner capture kinetics of deep traps by spacecharge methods.- J. Appl. Phys., 1984, v.55, № 10, p.3644−3657.
  24. Lang D.V. Space-charge spectroscopy in semiconductors.- In: Thermally Stimulated Relaxation in Solids, ed. by BraunlichP., Topics of Applied Physics -Berlin: Springer-Verlag, 1979, v.37, p.93−133.
  25. Misrachi S., Peaker A.R., Hamilton B. A high sensitivity bridge for measurement of deep states in semiconductors.- J. Phys. E: Sci. Instrum., 1980, v.13, № 10, p.1055−1061.
  26. Braitenstein O.A. A capacitance meter of high absolute sensitivity suitable for scanning DLTS application.- physica status solidi (a), 1982, v.71, № 1, p. 159−167.
  27. Lefevre H., Schulz M. Double correlation technique (DDLTS) for the analysis of deep level profiles in semiconductors.- Appl. Phys., 1977, v.12, № 1, p.45−51.
  28. Stievenard D., Lannoo M., Bourgoin J.C. Transient capacitance spectroscopy in heavily compensated semiconductors.- Solid-State Electron., 1985, v.28, № 5, p.485−492.
  29. DeJule R.Y., Haase M.A., Ruby D.S., Stillman G.E. Constant capacitance DLTS circuit for measuring high purity semiconductors.- Solid-State Electron., 1985, v.28, № 6, p.639−641.
  30. Kennedy D.P., Murley P.C., Kleinfelder W. On the measurement of impurity atom distribution in silicon by the differential capacitance technique.- IBM J. Res. Dev., 1968, v. 12, p.399−409.
  31. Baccarani G., Rudan M., Spadini G., Maes H., Vandervorst W., Van Overstraeten R. Interpretation of C-V measurements for determining the doping profile in semiconductors.- Solid-State Electron., 1980, v23, № 1, p.65−71.
  32. Johnson W.C., Panousis P.T. The influence of Debye length on the (C-V) measurement of doping profiles.- IEEE Trans, on Electron. Devices, 1971, v. ED-18, № 10, p.965−973.
  33. Wu C.P., Douglas E.C., Mueller C.W. Limitation of the (C-V) technique for ion-implanted profiles, — IEEE Trans, on Electron. Devices, 1975, v. ED-22, № 6, p.319−328.
  34. Golio G.M., Trew R.J., Maracas G.N., Lefevre H. A modeling technique for characterizing ion-implanted material using C-V and DLTS data.- Solid-State Electron., 1984, v.27, № 4, p.367−373.
  35. Lehovec К., Zuleeg R. Mobility, dopant and carrier distribution at the interface between semiconducting and semi-insulating gallium arsenide- Inst. Phys. Conf. Series, 1975, No.24, p.292−306.
  36. В.Я., Самойлов В. А. О контроле емкостными методами эпитаксиальных структур GaAs, предназначенных для изготовления ИС и ПТШ.- Микроэлектроника, 1989, т. 18, в.5, с.416−420.
  37. В.Я., Речкунов С. Н. Выявление неоднородности встроенного заряда в МДП структурах на основе арсенида индия при измерении профиля легирования.- Микроэлектроника, 1990, т.19, вып. З, с.252−257.
  38. Kimerling L.C. Influence of deep traps on the measurement of fiee-carrier distribution in semiconductors by junction capacitance techniques.- J. Appl. Phys., 1974, v.45, № 4, p.1839−1845.
  39. Balland В., Remaki В., Marchand J.J. NECM: free carrier profilometry in semiconductors in the presence of high trap density by non-equilibrium capacitance measurements.-J. Phys. E: Sci. Instrum., 1988, v.21, № 6, p.559−564.
  40. Broniatowski A., BlosseA., Srivastava P.C., BourgoinJ.C. Transient capacitance measurement on resistive samples.- J. Appl. Phys., 1983, v.54, № 6, p.2907−2910.
  41. C.H., Принц В. Я. Низкочастотный спектрометр глубоких уровней в полупроводниках.- ПТЭ, 1986, в.5, с. 182−185.
  42. BraunlichP., KelllyP., FillardJ.-P. Thermally stimulated luminescence and conductivity. -In: Thermally Stimulated Relaxation in Solids, ed. by Braunlich P., Topics of Applied Physics -Berlin: Springer Verlag, 1979, v.37, p.35−92.
  43. Lang D.V. Fast capacitance transient apparatus: Application to ZnO and О centres in GaP p-n junctions.- J. Appl. Phys., 1974, v.45, № 7, p.3014−3022.
  44. Borsuk J.A., Swanson R.M. Current transient spectroscopy: A high-sensitivity DLTS system.-IEEE Trans. Electron. Devices, 1980, v. ED-27, № 12, p.2217−2225.
  45. Farmer J.W., Lamp C.D., Meese J.M. Charge transient spectroscopy.- Appl. Phys. Lett., 1982, v.41, № 11, p.1063−1065.
  46. Hurtes Ch., Boulou M., Mitonneau A., Bois D. Deep-level spectroscopy in high-resistivity materials.- Appl. Phys. Lett., 1978, v.32, № 12, p.821−823.
  47. Zylbersztejn A., Bert G., Nuzillat G. Hole traps and their effects in GaAs MESFETs.- In: Gal-liurn Arsenide and Related Compounds 1978, Inst. Phys. Conf. Series, 1979, v.45, p.315−319.
  48. Miller G.L., Ramirez J.V., Robinson D.A.H. Correlation method for semiconductor transient signal measurement.- J. Appl. Phys., 1975, v.46, № 6, p.2638−2644.
  49. Day D.S., Tsai M.J., Streetman B.G., Lang D.V. Deep-level transient spectroscopy: System effects and data analysis.- J. Appl. Phys., 1979, v.50, № 8, p.5093−5098.
  50. Ferenszi G., Kiss J. Principles of the optimum lock-in averageing in DLTS measurement.- Acta Phys. Acad. Hung., 1981, v.50, № 3, p.285−290.
  51. Crowell C.R., Alipanahi S. Transient distortion and n-th order filtering in deep level transient spectroscopy (DnLTS).- Solid-State Electron., 1981, v.24, № 1, p.25−36.
  52. Wagner E.E., HillerD., Mars D.E. Fast digital apparatus for capacitance transient analysis.-Rev. Sci. Instrum., 1980, v.51, № 9, p.1205−1211.
  53. Kirchner P.D., SchaffW.J., Maracas G.N., Eastman L.F., Chappell T.I., RansonC.M. The analysis of exponential and nonexponential transients in deep-level transient spectroscopy.-J. Appl. Phys., 1981, v.52, № 11, p.6462−6470.
  54. OkuyamaM., TakakuraH., Hamakawa Y. Fourier-transformation analysis of deep level transient signal in semiconductors.- Solid-State Electron., 1983, v.26, № 7, p.689−694.
  55. А.Г., Кузнецов Н. И., Лебедев А. А. Повышение разрешающей способности в методах ёмкостной спектроскопии глубоких уровней. -Ленинград, 1987, -26 с. (препринт № 1144 -ФТИ им. А.Ф. Иоффе).
  56. Guldberg J. A simple signal analyser for d.l.t.s.- J. Phys. E: Sci. Instrum., 1977, v.10, № 10, p.1016−1018.
  57. Jansson L., Kumar V., Ledebo L.-A., Nideborn K. A sensitive and inexpensive signal analyser for deep level studies.- J. Phys. E: Sci. Instrum., 1981, v. 14, № 4, p.464−467.
  58. Wang K.L. A system for measuring deep-level spatial concentration distributions.-J. Appl. Phys., 1982, v.53, № 1, p.449−453.
  59. Johnson N.M., Bartelink D.J., Gold R.B., Gibbons J.F. Constant-capacitance DLTS measurement of defect-density profiles in semiconductors.- J. Appl. Phys., 1979, v.50, № 7, p.4828−4833.
  60. В.Я., Принц В. Я. Ёмкостный спектрометр глубоких уровней.- ПТЭ, 1985, № 5, с.178−181.
  61. Asada К., Sugano Т. Simple microcomputer-based apparatus for combined DLTS-C-V measurement.- Rev. Sci. Instrum., 1982, v.53, № 7, p.1001−1007.
  62. Chen J.-W., Ко R.J., Brzezinski D.W., Forbes L., Dell’Oca C.J., Bulk traps in silicon-on-sapphire by conductance DLTS.- IEEE Trans. Electron. Devices, 1981, v. ED-28, № 3, p.299−304.
  63. Kolev P.V., Deen M.J. Constant resistance deep-level transient spectroscopy in submicron metal-oxide-semiconductor field-effect transistors.- J. Appl. Phys., 1998, v.83, № 2, p.820−825.
  64. Bonch-Bruevich V.L., Landsberg E.G. Recombination mechanisms.- phys. status solidi, 1968, v.29, № 1, p.9−43.
  65. Бонч-Бруевич B.JI. Коэффициенты рекомбинации при наличии кулоновского барьера. -ФТТ (сб. статей), 1959, т. П, с.182−185.
  66. В.Г., Жданова Н. Г., Каган М. С., Калашников С. Г., Ландсберг С. Г. Захват горячих электронов центрами Си2- в германии.- ФТП, 1972, т.6, № 2, с.316−322.
  67. Lax М. Cascade Capture of Electrons in Solids.- Phys. Rev., 1960, v. l 19, № 5, pl502−1523.
  68. Henry C.H., Kukimoto H., Miller G.L., Merritt F.R. Photocapacitance studies of the oxygen donor in GaP. II. Capture cross sections.- Phys. Rev. B, 1973, v.7, № 6, p.2499−2507.
  69. Ridley B.K. On the photoionisation cross-sections of deep levels in semiconductors.-J. Phys. C, 1978, v. l 1, № 11−12, p2323−2341.
  70. StonehamA.M. Non-radiative transitions in semiconductors.- Rep. Prog. Phys., 1981, v.44, p.1252−1295.
  71. Passler R. Electron temperature dependences of nonradiative multiphonon hot-electron capture coefficients of deep traps in semiconductors. I. Small lattice relaxation. -Solid-State Electron., 1984, v.27, № 2, p.155−166.
  72. Mircea A., Mittoneau A., Hollan L., Briere A. Outdiffusion of deep electron traps in epitaxial GaAs.- Appl. Phys., 1976, v. ll, № 2, p. 153−158.
  73. Makram-Ebeid S., Gautard D., Devillard P., Martin G.M. Outdiffusion of main electron trap in bulk GaAs.- Appl. Phys. Lett., 1982, v.40, № 2, p. 161−163.
  74. Chantre A., Vincent G., Bois D. Deep-level optical spectroscopy in GaAs.- Phys. Rev. B, 1981, v.23, № 10, p.5335−5359.
  75. Kleverman M., Omling P., Ledebo L.-A., Grimmeiss H. G, Electrical properties of Fe in GaAs.- J. Appl. Phys., 1983, v.54, № 2, p.814−819.
  76. Wang Z.-G., Ledebo L.-A., Grimmeiss H.G. Electronic properties of native deep-level defects in liquid-phase epitaxial GaAs.- J. Phys. C, 1984, v. 17, № 2, p.259−272.
  77. Mittoneau A., Martin G.M., Mircea A. Hole traps in bulk and epitaxial GaAs crystals.- Electron. Letters, 1977, v. 13, № 22, p.665−666.
  78. С.И., Калухов B.A. Анизотропный захват двух собственных глубоких центров при жидкофазной эпитаксии арсенида галлия, — Письма в ЖЭТФ, 1983, т.9, в.20, с.1221−1224.
  79. Mallik К., Dhar S. Dominant traps in liquid phase epitaxial GaAs studied by controlled doping with indium and antimony.- phys. stat. solidi (b), 1994, v. 184, p.393−398.
  80. Yakusheva N.A., Prinz V.Ya., Bolkhovityanov Yu.B. Discovery of electron traps in LPE GaAs grown from a bismuth melt.- phys. stat. solidi (a), 1986, v.95, p. K43-K46.
  81. Caldas M.G., Dabrovski J., Fassio A., Scheffler M. Anion-antisite-like defects in III-V compounds.- Phys. Rev. Lett., 1990, v.65, № 16, p.2046−2049.
  82. Zang S.B., Chadi D.J. Cation antisite defects and antisite-interstitial complex in gallium arsenide.- Phys. Rev. Lett., v.64, № 15, p. 1789−1792.
  83. Passler R. Comment on various attempts to interpret the electron capture properties of the B centre in gallium arsenide.- J. Phys. C, 1980, v. 13, № 31, p. L901-L906.
  84. Burt M.G. Electron capture by multiphonon emission at the B centre in gallium arsenide.-J. Phys. C, 1979, v. 12, № 22, p.4827−4832.
  85. Morante J.R., Carceller J.E., Barbolla J., Cartujo P. Interpretation of the electron capture by multiphonon emission at native levels in LPE gallium arsenide.- J. Phys. C, 1982, v. 15, № 7, p. L175-L178.
  86. Burt M.G. Comment on the interpretation of the electron capture by multiphonon emission at native levels in LPE gallium arsenide.- J. Phys. C, 1982, v. 15, № 27, p. L965-L968.
  87. Martin G.M., MittoneauA., MirceaA. Electron traps in bulk and epitaxial GaAs crystals.-Electron. Letters, 1977, v. 13, № 7, p. 191−192.
  88. Martin G.M., Farges J.P., Jacob J., Hallais J.P., Poiblaud G. Compensation mechanisms in GaAs.- J. Appl. Phys., 1980, v.51, № 5, p.2840−2852.
  89. Johnson E.J., Kafalas J.A., Davies R.W. The role of deep-level centers and compensation in producing semi-insulating GaAs.- J. Appl. Phys., 1983, v.54, № 1, p.204−207.
  90. Blakemore J.S., DobrillaP. Factors affecting the spatial distribution of the principal midgap donor in semi-insulating gallium arsenide wafers.- J. Appl. Phys., 1985, v.58, № 1, p.204−207.
  91. Lagowski J., Gatos H.C., Parsey G.M., Wada K., Kaminska M., Walukievicz W. Origin of the 0.82-eV electron trap in GaAs and annihilation by shallow donors.- Appl. Phys. Lett., 1982, v.40, № 4, p.342−344.
  92. Wang W.L., Li S.S., Lee D.H. On the physical origins of the EL2 center in GaAs.-J. Electrochem. Soc., 1986, v. 133, № 1, p. 196−199.
  93. Kowalski G., Collins S.P., Moore M. Lattice relaxation and metastability of the EL2 defect in semi-insulating GaAs and low temperature GaAs.- J. Appl. Phys., 2000, v.87, № 8, p.3663−3668.
  94. MakramEbeid S., Lannoo M. Quantum model for phonon-assisted tunnel ionization of deep levels in a semiconductor.- Phys. Rev., 1982, v. B25, № 10, p.6406−6424.
  95. Dobaczewski L. An anisotropic electric field effect for EL2 in GaAs.- Acta Phys. Polonica, v. A67,№l, p. 117−120.
  96. O.M., Принц В. Я., Скок Э. М. Прибор для автоматического измерения профиля концентрации мелких уровней.- ПТЭ, 1979, № 4, с.258−261.
  97. Mori Y., WatanabeN. A new etching solution system, H3PO4-H2O2-H2O, for GaAs and its kinetics.- J. Electrochem. Soc., 1978, v.125, № 9, p.1510−1513.
  98. В.Я. Метод релаксационной спектроскопии глубоких уровней, использующий инжекцию дырок в контакте металл-полупроводник.- II Всесоюзное совещание по глубоким уровням в полупроводниках, тез. докл. (часть II), Ташкент, 1980, с. 103−104.
  99. Houston P.A., Evans A.G.R. Electron drift velocity in n-GaAs at high electric fields.- Solid-State Electron., 1977, v.20, № 2, pl97−204.
  100. Dalai V.L. Hole velocity in p-GaAs.- Appl. Phys. Lett., 1970, v.16, № 12, p.489−491.
  101. Vorobev Yu. V, Tolpygo E.I., Sheinkman M.K. The Auger process with energy transfer to the bound charge carriers in multi-valley semiconductors.- phys. stat, solidi (b), 1984, v. 123, p.295−308.
  102. Ю.В. О влиянии сильного электрического поля на захват электронов на глубокие примесные уровни в полупроводниках с разноэнергетичными долинами зоны проводимости.- ФТП, 1982, т.16, в. 11, с.2033−2035.
  103. С.Н. Исследование глубоких центров в фосфиде галлия методами ёмкостной спектроскопии. —Автореф.дис. .канд.физ.-мат.наук, -Ленинград, 1984, -16с.
  104. Dadgar A., Engelhardt R., Kuttler M., Bimberg D. Capacitance transient study of the deep Fe acceptor in indium phospide. -Phys. Rev. B, 1997, v.56, № 16, p. 10 241−10 248.
  105. WiederH.H., Hanson C.M., ZuleegR. Electric field-induced negative photoconductivity in GaAs. -J. Appl. Phys., 1986, v.59, № 11, p.3911−3913.
  106. KaminskaM., ParseyJ.M., Lagowski J., Gatos H.C. Current oscillations in semi-insulating GaAs associated with field-enhanced capture of electrons by the major deep donor EL2. -Appl. Phys. Lett., 1982, v.41, № 10, p.989−991.
  107. Johnson D.A., Puechner R.A., Maracas G.N. Thermal and spectral dependence of low-frequency oscillations in semi-insulating GaAs: In. -J. Appl. Phys., 1990, v.67, № 1, p.300−306.
  108. Piazza F., Christianen P.C.M., Maan J.C. Electric field dependent EL2 capture coefficient in semi-insulating GaAs obtained from propagating high field domains. -Appl. Phys. Lett., 1996, v.69, № 13, p. 1909−1911.
  109. Neumann A. Slow domains in semi-insulating GaAs. -J. Appl. Phys., 2001, v.90, № 1, p. 1−26.
  110. В.Я., Бородовский П. А., БулдыгинА.Ф. Сильнополевой эффект переключения проводимости эпитаксиальных слоев GaAs и InP на полуизолирующих подложках. -ФТП, 1987, т.21, № 8, с.1517−1519.
  111. Cola A., ReggianiL., Vasanelli L. An extended drift-diffusion model of semi-insulating n-GaAs Schottky-barrier diodes.- Semicond. Sci. Technol., 1997, v.12, № 11, p.1358−1364.
  112. IIuY.F., LingC. C, Beling C.D., FungS. Saturated electric field effect at semi-insulating GaAs-metal junctions studied with a low energy positron beam.- J. Appl. Phys., 1997, v.82, № 8, p.3891−3899.
  113. Cavallini A., Polenta L. Mott barrier behavior by enhanced donorlike level neutralization in semi-insulating GaAs Schottky diodes. -Phys. Rev. B, 2004, v.70, № 7, 7 5208(5).
  114. Makram-Ebeid S., Minondo P. The roles of the surface and bulk of the semi-insulating substrate in low-frequency anomalies of GaAs integrated circuits. -IEEE Trans. Electron. Dev., 1985, v.32, № 3, p.632−642.
  115. McGregor D.S., Rojeski R.A., Knoll G.F., et al. Evidence for field enhanced electron capture by EL2 centers in semi-insulating GaAs and the effect on GaAs radiation detectors. -J. Appl. Phys., 1994, v.75, № 12, p.7910−7915.
  116. Lehovec K. The interface between semiconducting epitaxial GaAs and a semi-insulating substrate.- CRC Critical Rev. Solid State Sci., 1975, № 11, p.475−484.
  117. Tranduc H., Rossel P., Graffeuil J., Azizi C., Nuzillat G., Bert G. Substrate and interface effects in GaAs FET’s.- Rev. Phys. Appl., 1978, v. 13, № 12, p.655−659.
  118. Zylbersztejn A., BertG., Nuzillat G Hole traps and their effect in MESFETs. Inst. Phys. Conf. Ser., 1979, v.45, p.315−325.
  119. Zylbersztejn A. The effects of deep levels in GaAs MESFETs.- Physics B+C, 1983, v. 117& 118B+C, Pt. 1, p.44−49.
  120. Rocchi M. Status of the surface and bulk parasitic effects limiting the performances of GaAs IC’s. Physica B, 1985, v.129B, p. l 19−138.
  121. С.А., Прохоров Е. Ф., Уколов A.T. Влияние полуизолирующей подложки на параметры арсенидгаллиевых полевых транзисторов с барьером Шоттки. -Обзоры по электронной технике, сер.1. Электроника СВЧ., 1986, вып.7, с.2−40.
  122. Л.В., Хучуа Н. П. Эффект управления по подложке в активных элементах ИС на основе арсенида галлия.- Зарубежная электронная техника, 1987, № 9, с.69−94.
  123. С.А., Прохоров Е. Ф., Уколов А. Т. Явления токопереноса в тонкоплёночных арсенидгаллиевых структурах.-Киев: Наукова думка, 1990, 144с.
  124. Kocot С., Stolte С.А. Backgating in GaAs MESFET’s.- .- IEEE Trans. Electron. Devices, 1982, v. ED-29, № 6, p. 1059−1064.
  125. ItohT., YanaiN. Stability of performance and interfacial problems in GaAs MESFET’s.-IEEE Tians. Electron. Dev., 1980, v. ED-27, № 6, p. 1037−1045.
  126. Itoh Т., Yanai H. Long-term drift of GaAs MESFET characteristics and its dependence on substrate with buffer layer.- Inst. Phys. Conf. Ser., 1979, v.45, p.326−334.
  127. ItohT., YanaiH. Experimental investigation of interface traps in GaAs planar devices by DLTS and PITS metods.- Inst. Phys. Conf. Ser., 1981, v.56, p.537−546.
  128. Anholt R., Sigmon T.W. Mechanism of EL2 effects on GaAs field-effect transistor threshold voltages.- J. Appl. Phys., v.62, № 9, p.3995−3997.
  129. Dobiilla P., Blakemore J.S. GaAs field-effect transistor properties, as influenced by the local concentiations of midgap native donors and dislocations.- Appl. Phys. Lett., 1985, v.47, № 6, p.602−604.
  130. Su S.L., Thome RE., Fisher R., Lyons W.G., Markoc M. Influence of buffer thickness on the performance of GaAs field effect transistors prepared by molecular beam epitaxy- J. Vac. Sci. Technol., 1982, v.21, № 4, p.961−964.
  131. GoronkinH., BimttellaM. S" Seelbach W.C., VailkusRL. Backgating and light sensitivity in ion-implanted GaAs integrated circuits IEEE Trans. Election. Dev., 1982, v. ED-29, № 5, p.845−850.
  132. KitaharaK., Nakai K., Shibatomi A., Ohkawa S. Current limitation induced by infrared light in n-type GaAs thin layers on semi-insulating Cr-doped GaAs.- Jap. J. Appl. Phys., 1982, v.21, № 3, p.513−516.
  133. Birrittella M.S., Seelbach W.C., Goronkin H. The effect of backgating on the design and performance of GaAs digital integrated circuits.- IEEE Trans. Electron. Devices, 1982, v. ED-29, № 7, p. l 135−1142.
  134. Ogawa M., Kamya T. Correlation between the backgating effect of a GaAs MESFET and the compensation mechanism of a semi-insulating substrate.- .- IEEE Trans. Electron. Devices, 1985, v. ED-32, № 3, p.571−576.
  135. Lee S.J., Lee C.P., ShenE., Kaelin G.R. Modelling of backgating effects on GaAs digital integrated circuits.- IEEE J. Solid-State Circuits, 1984, v. SC-19, № 2, p.245−249.
  136. YokoyamaN., Shibatomi A., Ohkawa S., FukutaM., Ishikawa. Electrical properties of the interface between an n-type GaAs epitaxial layer and Cr-doped substrate.- Inst. Phys. Conf. Ser., 1977, v.33b, p.201−209.
  137. Sriram S., Das M.B. An experimental study of backgating effects in GaAs MESFET’s.- Solid-State Electron., 1985, v.28, № 10, p.979−989.
  138. Lehovec K., Zuleeg R. Mobility, dopant and carrier distribution at the interface between semiconducting and semi-insulating gallium arsenide- Inst. Phys. Conf. Ser., 1975, No.24, p.292−306.
  139. Lee C.P., Lee S.J., Welch B.M. Carrier injection and backgating effect in GaAs MESFET’s. -IEEE Electron. Devices Lett., 1982, v. EDL-3, № 4, p.97−98.
  140. Nozaki Т., Ogawa M., Terao H., Watanabe II. Multi-layer epitaxial technology for the Schottky barrier GaAs field-effect transistor.- Inst. Phys. Conf. Ser., 1975, v.24, p.46−54.
  141. Feng M., Eu V.K., Kanber H., Watkins E., Schellenberg J.M., Yamasaki H. Low noise GaAs metal-semiconductor field-effect transistor made by ion implantation.- Appl. Phys. Lett., 1982, v.40, № 9, p.802−804.
  142. Bartle D.C., Tayrani R., Stewart C.P., Grande J.D. A comparison of GaAs buffer layers and substrates for ion implanted MESFETs.- Inst. Phys. Conf. Ser., 1985, v.74, p.527−532.
  143. Fu S.-T., Das M.B. Backgate-induced characteristics of ion-implanted GaAs MESFET’s.- .IEEE Trans. Electron. Devices, 1987, v. ED-34, № 6, p. 1245−1252.
  144. Kanber H., WangD.C. Correlation of undoped, In-alloyed and whole-ingot annealed semi-insulating GaAs substrates for low-noise microwave amplifiers.- IEEE Trans. Electron. Devices, 1987, v. ED-34, № 8, p. 1626−1629.
  145. VanReesB., LilesB., Hewitt В., SchafFW. // In: Gallium Arsenide and Related Compounds 1982, London-Bristol: IOP Publishing, 1983, p.355−362.
  146. Wojtowicz M., Lai R., Streit D.S., Block T.R., Tan K.L., Liu P.N., Freudental A.K., Dia R.M. 0.10 jum graded InGaAs channel HEMT with 305 GHz fT and 340 GHz /max. IEEE Electron. Dev. Lett., 1994, v. EDL-15, № 11, p.477−479.
  147. AuretF. D., Nel М., and Leitch A. W. R. A comparison of deep level defects in OMVPE GaAs layers grown on various GaAs substrate types.- J. Cryst. Growth, 1988, v.89, № 2−3, p.308−312.
  148. Samuelson L., Omling P., Titze H., Grimmeiss H.G. Electrical and optical properties of deep levels in MOVPE grown GaAs.- J. Crystal Growth, 1981, v.55, № 1, p. 164−172.
  149. Huang J.H., Dubey М., KasemsetD. Deep Level Study of VPE Layers for GaAs FET Devices.-J. Electrochem. Soc., 1988, v.135,№ 1 1, p.2828−2831.
  150. Schofthaler M., Brendel R. Sensitivity and transient response of microwave reflection measurements.- J. Appl. Phys., 1995, v.77, № 7, p.3162−3173.
  151. Kunst M., Beck G. The study of charge carrier kinetics in semiconductors by microwave conductivity measurements.- J. Appl. Phys., 1986, v.60, № 10, p.3558−3566.
  152. Subramanian V., Murthy V.R.K., SobhanadriJ. Sensitivity analysis of transient measurements using the microwave cavity perturbation technique.- J. Appl. Phys., 1998, v.83, № 2, p.837−842.
  153. П.А., Булдыгин А. Ф. Петуров H.A., Речкунов С. Н., Самойлов В. А. Контроль качества структур КНС СВЧ методом.- Микроэлектроника, 2008, т.37, № 2, с.1−10.
  154. П.А., Булдыгин А. Ф. Волноводное устройство для с.в.ч.-контроля однородности состава эпитаксиальных плёнок CdxHgl-xTe.- ПТЭ, 1995, № 6, с. 157−163.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!