Влияние импульсного светового воздействия на физические свойства приповерхностных слоев полупроводников
Диссертация
Воздействие лазерным излучением с надпороговыми плотностями энергии приводит к образованию различных дефектов, что показали исследования внутреннего трения образцов ваАБ, 1пАб и Бт Обнаружены пики ВТ, расположенные при температурах 220 (ОаАБ), 228 (ЬтАб) и 200 К (81). Определены энергии активации пиков Н = 0,35 (ОэАб), 0,37 (1пАб), 0,3 (81) эВ. Пики ВТ связаны с возникновением в приповерхностных… Читать ещё >
Список литературы
- Импульсный отжиг полупроводниковых материалов/ A.B. Качурин, Е.В. Нида-ев, Л. С. Смирнов.-М.: Наука, 1982, 208 с.
- Современные методы геттерирования в технологии полупроводниковой электроники/ В. А. Лабунов, В. В. Борисенко, Д. И. Заворский и др. //Зарубежнаая электронная техника.-1983.-№ 11.-С. 3−66.
- Алесандров Л.Н. Кинетика кристаллизации и перекристаллизации аморфных пленок. -Новосибирск: Наука, 1985. 224 с.
- Ахматов С.А., Емельянов В. И., Коротеев Н. И. Воздействие мощного лазерного излучения на поверхность полупроводников и металлов: нелинейно-оптические эффекты и нелинейно-оптическая диагностика// Успехи физ. Наук. 1985. Т. 147, Вып.4., С. 675.
- Хайбулин И.Б., Смирнов Л. С. Импульсный отжиг полупроводников. Состояние проблемы и нерешенные вопросы//Физика и техника полупроводников. 1985 Т. 19, № 4. С. 569.
- Двуреченский A.B., Качурин Г. А., Нидаев Е. В., Смирнов Л. С. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. М.: Наука, 1982. 208 с.
- Cohesive Properties of Semiconductor under Laser Irradiation ./ Ed. Lauge L.D. Hauge, Boston, Lancaster: Martinus Nijhoff Publ., 1983.
- Кашкаров П.К., Тимошенко В. Ю. Образование дефектов в полупроводниках при импульсном лазерном облучении//Поверхность. ФизикаЮ химияЮ механика, 6,1995. С. 5−33.
- Вавилов B.C., Кив А.К., Ниязова O.P. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводников M наука, 1981 368 с.
- Винецкий В.Л., Холодарь Г. А. Статистическое взаимодействие электронов и дефектов в полупроводниках. Киев: Наук. Думка, 1969. 186 с.
- Клингер М.И., Лущик И. Б., Машовец Т. В., Холодарь Г. А., Шейнкман М. К., Эланго М. А. Создание дефектов в твердых телах при распаде электронных воз-буждений\Успехи физ. Наук. 1985. Т. 147. № 3. С. 523
- Physics and Chemistry of III—V Compound Semiconductors Interfase // Ed. by Wi-lims C.W. N.-Y.- London: Plenum Press, 1985 465 p.
- Киселев В.Ф., Крылов O.B. Электронные явления в адсорбции и катализе полупроводниках и диэлектриках М. Наука, 1979 236 с.
- Говорков С.В., Задков В. Н. Коротеев Н.И., Шумай И. Л. Трансформация оптического фононного спектра кремния в процессе воздействия мощных пикосе-кундных лазерных импульсов \ Письма В ЖТФ. 1986., Т. 44, № 2, С. 98 ,
- Янушкевич В.А., Поляников A.B., Ируцков Е. Г., Полыгалов Г. А. Механизм образования и ионизации точечных дефектов в полупроводниках при импульсном лазерном облучении// Изв. АН СССР Сер. физ., 1985, Т 49, № 5, С. 1146.
- Кашкаров П.К., Петров A.B. Изменение параметров поверхностных состояний кремния при лазерном облучении//Физика и техника полупроводников. 1984, Т.18, № 3, С. 555.
- Кашкаров П. К. Петров A.B. О локализации и термической устойчивости дефектов, обусловленных лазерным облучением германия\ Физика и техника полупроводников. Т. 1, № 12, С. 234.
- Кашкаров П.К., Киселев В. Ф. Нетермические процессы в полупроводниках при лазерном облучении \Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986, Т. 50, № 3, С. 435.
- Зенков Ю.В., Кашкаров П. К., Джиджоев М. С., Платоненко В. Т., Попов В. К. Дефектообразование в фосфиде галлия при лазерном облучении//Физика и техника полупроводников 1985, Т. 19, № 7, С. 1287.
- Зенков Ю.В., Зотеев A.B., Кашкаров П. К. Влияние лазерного облучения на люминесцентные свойства монокристаллов GaP:S//h3b. Вузов. Физика. 1988 № 1.С. 66.
- Чеченин Н.Г., Бурдель К. К., Джиджоев М. С., Зенков Ю. В., Кашкаров П. К., Платоненко В. Т. Попов В.К. Исследование индуцированных лазерным облучением повреждений в GaP с помощью каналирования//Изв. АН СССР, Сер. физ. 1986. Т.50№ 4. С. 812.
- Добрынина Е.С., Петров В. И., Джиджоев М. С., Зенков Ю. В., Кашкаров П. К., Платоненко В. Т., Попов В. К. Дефектообразование в фосфиде галлия, индуцированное лазерным облучением //Изв АН СССР. Сер физ. 1986. Т. 50. № 4. С. 816.
- Болтакс Б.И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. Л.: Наука, 1984 384 с.
- Емцев В.В., Машовец Т. В. Примеси и точечные дефекты в полупроводниках Радио и связь, 1981.248 с.
- Кашкаров П.К., Петров В. И., Птицын Д. В., Тимошенко В. Ю. Образование упорядоченных структур на поверхности GaAs при импульсном лазерном облучении // Физика и техника полупроводников 1989 Т 23 № 11 С. 2080.
- Ефимова А.И., Кашкаров П. К., Джиджоев М. С., Попов В. К. Образование дефектов в материалах А3В5 при импульсном лазерном облучении //Вест. МГУ. Сер. Физика, астрономия. 1988 Т. 29. № 3. С. 73.
- Власова М.В., Каказей Н. Г. Электронный парамагнитный резонанс в механически нарушенных твердых телах. Киев Наук, думка, 1979, 198 с.
- Карягин С.Н., Пертров A.B., Штанько И. М. Исследование генерации парамагнитных центров при резком охлаждении поверхности кремния\ Физика и техника полупроводников 1983, Т. 17, № 10, С. 1900.
- Карпов С.Ю., Ковальчук Ю. В., Погорельский Д. В. Плавление полупроводников под действием импульсного лазерного излучения//ФТП. -1986. -Т.20. № 11. -С.1945−1969.
- Качугин Г. А., Нидаев Е. В., Попов А. И. Дефектообразование в приповерхностных областях кремния при лазерном воздействии//Физика и техника полупроводников 1982, Т. 16, № 6, С. 1078.
- Richter Н., Orlowski Т.Е., Kelly М., Margaritondo G. Pulse laser unduced melting of semiconductors process// J. Appl Phys 1984, V. 56, № 8, P. 2352.
- Liu Y.S., Chiang S.W., Katz W. The laser influence on semiconductors// Laser and Electron Beam Interactions with Solids. / Ed. Eppleon B.R., Celler G.K. N.- Y.: Am-serdam. Oxford North- Holland, Elsevier Science Publishing Co., Inc. 1982 P. 249.
- Nakayama Т., Inchikawa H., Itoh N. The process in GaP under coherent pulse radiation// Surf. Sci. Lett. 1982, V. 123, P.639.
- Yon Allmen M.F., Anisotropic melting and epitaxial regrowth of laser-irradiated sili-con//Appl. Phys. Lett. 1978.-V.33. № 11. -p.824−825.
- Динамика нагрева, плавления и перекристаллизации полупроводников милли-секундными импульсами лазерного излучения /В.В. Гафийчук, С. Г. Кияк, Г. В. Савицкий и др. //Изв. АН СССР. Сер. физич. -1985. -Т.49, № 4. -С.769−772.
- Анизотропное плавление полупроводников под действием импульсного лазерного излучения/С.Г. Кияк, А. Ю. Бончик, В. В. Гафийчук, и др.//Докл. АН УССР. Сер. А. Физ.-мат. и техн. наук.-1987. -№ 5. С.61−65.
- Формирование регулярного рельефа на поверхности полупроводников под действием миллисекундных лазерных импульсов/ С. Г. Кияк, А. Ю. Бончик, В. В. Гафийчук, А.Г. Южанин// Укр. физ.журн. -1987. -Т.32, № 7. -С.1979−1983.
- Образование периодических структур на поверхности кремния под действием миллисекундного импульса неодимового лазера/В.П.Вейко, И. А. Дорофеев, Я. А. Имас и др.// Изв. АН СССР. Сер. физ. -1985. -Т.49, № 6. С. 1236.
- Локальное плавление кремния лазерным излучением миллисекундной дли-тельности/А.В.Демчук, А. М. Пристрем, Н. И. Данилович, В. В. Лабунов //Поверхность. Физика, химия, механика. -1987. № 12. -С. 89−97.
- Образование и развитие поверхностных периодических структур на кремнии при воздействии лазерного излучения миллисекундной длительности/ А. В. Демчук, Н. И. Данилович, В. В. Лабунов, А. М. Пристрем // Поверхность. Физика, химия, механика. -1988. -№ 1. -С. 101.
- Найдич Ю.В., Перевертайло В. М., Григоренко Н. Ф. Капиллярные явления в процессах роста и плавления кристаллов. -Киев: Наук, думка, 1983. -83 с.
- Киттель Г. Введение в физику твердого тела. -М.: Наука, 1976. -791 с.
- Tognato R. On internal premelting in metals //Phys. Stat. Sol. -1982. A.73, № 1. P.237−241.
- Пошехонов А.П. О локальном плавлении на кристаллических дефектах// ФММ. 1990. -№ 3. -С. 39−47.
- Пошехонов А.П., Шмаков В. А. О локальном плавлении кристалла вблизи дис-локации//ФММ. 1982. -Т.54, № 6. -С. 1045−1050.
- Формирование периодических структур на поверхности полупроводников под действием лазерного излучения / С. Г, Кияк, А. Ю. Бончик, В. В. Гафийчук и др. // Изв. АН СССР. Сер. физ. -1988. -Т.52, № 11. -С.2276−2281.
- Кернер Б.С., Осипов В. В. Нелинейная теория стационарных затрат в диссипа-тивных системах// ЖЭТФ. -1978. Т.74, В.5. -С.1675−1696.
- Гафийчук В.В. Неустойчивость температур при нагреве полупроводников импульсным длинноволновым излучением // ФТТ. -1984. -Т.26, № 7. С. 2230−2231.
- Гафийчук В.В., Гашпар В. Э. Возникновение неоднородных структур при импульсном разогреве полупроводников//ФТП. -1985. -Т.27, В.5. -С. 1354−1358.
- Bosch М.А., Lemons R.A. Laser-induced melt dynamics of Si and Si02 //Phys. rev. Lett. -1981. V.47, № 16. P. 1151−1155.
- Celler G.K., Robinson Mc.D., Trimble L.E. Spatial melt instabilities in radiatively melted crystalline silicon //Appl. Phys. Lett. 1983. -V.43, № 9. -P.868−871.
- Celler G.K., Jackson K.A., Trimble L.E., Robinson Mc.D., Lishner D.J. Faseted melting and superheating of crystalline Si irradiated with incoherent light //Energy
- Deam-sSolid Interact, and Transient Therm. Processing. Symp. Boston, Mass., 1983. N.Y., 1984. -P409−415.
- A.C. 1 238 635 СССР, МКИ HOI 21/66. Способ выявления термически активных дефектов полупроводников/ И. В. Золотухин, А. И. Плотников. (СССР) -2 с.
- Heinig К.Н. Effects of local melting on semiconductor surfaces// Zentralinst. Kern-forsh. Rossendorf. Drezden. 1985. Pt. 1. -P.265−279.
- Heinig K.H., Voelskow M.V., Zetsche A., Treutrer C. Local melting by nucleation on the surface of single crystalline silicon // Zentralinst. Kernforsh. Rossendorf. Drezden. 1985. Pt.l. -P.280−286.
- Fattahov Ya.V., Khaibullin J.B., Bayazitov R.B., Misyurev E.M. Anisotropic local melting of semiconductors incoherent light pulses// Phys. Stat. Sol.(a). -1989. V.112, № 2- -P.669−702.
- Особенности импульсного фотонного отжига антимонида индия/В.П.Астахов, Ю. А. Данилов, В. А. Дудник, Е. А. Питиримова //ФИЗХОМ. -1988. -№ 1. -С.34−88
- Улучшение структуры полупроводниковых слоев геттерированием с использованием лазерного излучения / В. А. Горушко, В. А. Пилипенко, Н. И. Стержанов, В.А. Яковлева//Электронная техника, сер. физ. -1984. № 1. -С.107−108.
- Анизотропное локальное плавление монокристаллического и имплантированного кремния импульсами некогерентного света/ Я. В. Фаттахов, И. Б. Хайбуллин, Ю. М. Баязитов, Е. М. Мисюрев, Р. Гретчел//Поверхность. Физика, химия, механика.-1989. № 11.-С.61−69.
- Влияние длительности светового импульса на анизотропное локальное плавление кремния / Я. В. Фаттахов, И. Б. Хайбуллин, Ю. М. Баязитов, Е.М.Мисюрев// Письма в ЖТФ. -1988. Т.14 -В.16.-С.1474−1478.
- Верходанов С.П., ГерасименкоН.Н., Мясников A.M. Анизотропное локальное плавление на дефектах кремния// Поверхность. Физика, химия, механика. -1988. № 5.-С.69−73.
- Phillot S.R., Sidney Y., Dieter W. How do crystals melt? //Comput. Phys. -1989. V.3, № 6. -P.6−31.
- Патент 212 141 ГДР. МЕСИ HOI 21/18. Die methode der lokale einfuhrung der beimishungen und der verbesserung der kristallen des falbfabrikate materials/ K.H.Heinig, M.V.Voelskow, H. Woittennnek, J. Mattai, A. Zetsche, R. Klabes (DDR). -6p.
- Яковлев Е.Б. Перегрев твердых тел при плавлении// Изв. АН СССР. Сер. физ. -1989. -Т.53,№ 3. С.591−594.
- Карпов С.Ю., Ковальчук Ю. В., Погорельский Д. В. Плавление полупроводников под действием импульсного лазерного, излучения//ФТП. -1986. -Т.20, № 11. -С.1945−1969.
- Lemons R.A., Bosch М.А. Microscopy of Si films during laser melting// Appl. Phys. Lett. 1982. -V.40, № 8. -P.703−706.
- Kuzz Y., Lompre L.A., Liu J.M. Fundamentals of pulsed laser irradiation of silicon// J. Phys.(France). 1983. -1983 -V.44, № 10. -P.5−36.
- Hawkins W.K., Biegelsen D.K. Origin of lamellae in radiatively melted silicon films// Appl. Phys. Lett. 1983. -V.42, № 4. -P.358−360.
- Biegelsen D.K., Fennell L.E., Zesch J.C. Origin of oriented crystal growth of radiantly melted Silicon on Si02// Appl. Phys. Lett. 1984. -V.45, № 5. -P.546−548.
- Peercy P. S., Tsao J.Y., Stifler S.R., Thompson M.O. Explosive ciystallization in amorphous Si initiated by long pulse width laser irradiation//Appl. Phys. Lett. 1988. 52. № 3, P. 203−205.
- Stolk J., Polman D. Experimental test of kinetic theories for heterogeneous freezing in Si//Phys. Rev. B. 1993, 47, № 1, P. 5−13.
- Двуреченский A.B., Александров Л. Н. Импульсный лазерный отжиг аморфных слоев кремния//"Теплофизическая нестабильность жидкостей в связи с явлениями плавления и кристаллизации", Свердловск, 1987, С. 147−153.
- Tong S.K., Ebihara К., John Р.К., Wong S.K., Chik K.P. Crystal growth in amorphous silicon thin films induced by incoherent light flashes//Appl. Phys. Lett., 1983, 42, № 12, P. 1026−1028.
- Павлов JI.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. -М.:Высшая школа, 1975. -206 с.
- Баранский П.И., Клочков В. П. Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Справочник.//Киев: Наукова думка, 1975. 704 с.
- Внутреннее трение и дефекты в металлах/Постников B.C. М.: Металлургия, 1969. 332 с.
- Железный C.B., Прибылов H.H., Рембеза С. И. Исследование влияния импульсного когерентного излучения на физические свойства полупроводников// Тезисы докладов Научно-практической конференции ВВШ МВД России, Воронеж, 4.2, 1996, с. 23.
- Железный C.B., Прибылов H.H., Логинов В. А., Рембеза С. И. Наблюдение изменений, вносимых в арсенид галлия при импульсном световом воздействии// Тезисы докладов Научно-практической конференции ВВШ МВД России, Воронеж, 4.2, 1997, с. 52−53.
- Логинов В.А., Митрохин В. И., Рембеза С. И., Железный C.B. Исследование влияния лазерной обработки на внутреннее трение в кремнии// Физика и технология материалов и изделий электронной техники, Воронеж, ВГТУ, 1994, с. 5659.
- Железный С.В., Логинов В. А., Митрохин В. И., Рембеза С. И., Внутреннее трение в полупроводниках, подвергнутых лазерной обработке// ФХОМ, 1996, № 3,с. 47−50.
- Логинов В.А., Медведев Н. М., Митрохин В. И. и др. Внутреннее трение в материалах А3В5, имплантированных ионами бора//ФТП. 1986. Т.20. Вып.5. С.913−915.
- Б.М. Даринский, Н. В. Измайлов, В. А. Логинов, Митрохин В. И, Ярославцев Н. П. Неупругая релаксация в твердых телах, связанная с нарушениями поверх-ности//ФТТ, Т.29, N12,1987,c.3529−3533.
- Митрохин В.И. Исследование некоторых процессов неупругой релаксации в полупроводниках АзВ5.:Дис. канд.физ.-мат.н. Воронеж, 1986. 128 с.
- A.I. Plotnikov, S.I. Rembeza, V.A. Loginov, S.V. Zhelezny. The control of the Si surface quality with local melting region method// Electron Technology, Warsawa, 1994, 27,¾, p.97−106.
- A.I. Plotnikov, S.I. Rembeza, V.A. Loginov, S.V. Zhelezny. Local melting regions morphology on ion implanted Si after incoherent light radiation// Abstracts of X Int. Conference «Ion implantation technology», Catania, Italy, 1994, р.3119.
- Мейер Дж., Эриксон Л., Дэвис Дж. Ионное легирование полупроводников: М.: Мир, 1973. -475 с.
- Плотников А.И., Логинов В. А., Рембеза С. И., Железный С. В. Методика контроля энергии некогерентного излучения// Реализация региональных научнотехнических программ Центрально-черноземного региона. Материалы конференции, Воронеж, ВГТУ, 1997, с. 153−155.
- Баранский П.И., Клочков В. П. Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Справочник.//Киев: Наукова думка, 1975. 704 с.
- Будак Б.М., Самарский A.A., Тихонов А. Н. Сборник задач по математической физике.//М.: Наука, 1972. 688 с.
- Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. Справочное пособие.// М.: Энергоиздат, 1990. 367 с.
- Плотников А.И., Логинов В. А., Рембеза С. И. Исследование природы центров поверхностного плавления полупроводников в условиях импульсного нагре-ва//Высокочистые вещества. 1989. № 6. С.174−178.
- Батаронов И.Л., Железный C.B. Кинетика задачи Стефана в условиях локальных поверхностных источников// Тез. докл. Воронежская весенняя математическая школа «Современные методы в теории краевых задач» «Понтрягинские чтения-IX», Воронеж, 1998, с. 231.
- Батаронов И.Л., Железный C.B. Статистическое описание кинетики многоцентровой задачи Стефана // Тез. докл. Воронежская весенняя математическая школа «Современные методы в теории краевых задач» «Понтрягинские чтения-X», Воронеж, 1999, с. 28.
- Батаронов И.Л., Железный C.B. Статистическое описание кинетики локального плавления при импульсном нагреве// Тез. докл. межвузовской научно-практической конференции ВВШ МВД России, Воронеж, ВВШ МВД России, 4.2, 1999, с.97−98.
- Плотников А.И., Железный C.B. Лазерная кристаллизация аморфного крем-ния//Физика и технология материалов и изделий электронной техники, Воронеж, ВГТУ, 1994, с. 48−51.
- Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. Справочник./Н.Н. Ры-калин, A.A. Углов, И. В. Зуев, А. Н. Кокора.//М.: Машиностроение, 1985. 469с.
- Александров Л.Н. Кинетика зарождения новой фазы при импульсном нагреве полупроводников/ЯТисьма в ЖТФ, 1982. Т.8, Вып.24, С. 1486−1490.
- Александров Л.Н. Кинетика зарождения новой фазы при импульсном нагреве полупроводников//Письма в ЖТФ, 1982. Т.8, Вып.24, С.368−371.
- Плотников А.И., Логинов В. А., Рембеза С. И., Железный C.B. Влияние механических нарушений поверхности на аморфизацию кремния при ионной имплантации бора// Тезисы докладов Научно-практической конференции ВВШ МВД России, Воронеж, 1995, с. 28.
- Плотников А.И., Логинов В. А., Рембеза С. И., Железный C.B. Влияние поверхностной плотности центров плавления на перегрев твердой фазы в условиях импульсного нагрева полупроводников// Физика и химия обработки материалов, 1992, № 4, с.52−54.
- В заключении хочу выразить глубокую признательность своему научному руководителю доктору физико математических наук, профессору С. И. Рембезе.
- Искренне благодарю В. А, Логинова, А. И. Плотникова, И. Л. Батаронова и H.H. Прибылова за помощь в выполнении работы.
- Я благодарен сотрудникам кафедры физики Воронежского института МВД России за дружескую обстановку в крЛлективе, внимание и помощь.