Разработка и исследование основ золь-гель технологий формирования диэлектрических пленок на основе оксида алюминия для органических полевых транзисторов
Диссертация
Одним из интенсивно развивающихся направлений применения в технологии микрои наноэлектроники золь-гель пленок А1203 является использование их в качестве подзатворного диэлектрика и в органических транзисторах в частности, которые в настоящее время все больше внимания привлекают разработчиков матриц для дисплеев, датчиков, электронных меток и т. д. Однако, одна из существенных проблем органических… Читать ещё >
Список литературы
- Перспективы применения электронно-лучевой обработки для модификации золь-гельных пленок легированного диоксида кремния / Милешко Л. П., Авдеев С. П., Чередниченко Д. И. и др. /ФХОМ. -1998. -№ 2. -с. 77−83.
- Перевалов Т.В., Гриценко В. А. Применение и электронная структура диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью // Успехи физических наук. 2010. Т. 180. № 6. С. 587−603.
- A new low voltage fast SONOS memory with high-k dielectric / V. A Gritsenko, K.A. Nasyrov, Yu.N. Novikov et al. // Solid-State Electronics.2003. Vol. 47. P. 1651−1656.
- Robertson J. High dielectric constant oxides // Eur. Phys. J. Appl. Phys.2004. Vol. 28. P. 265−291.
- A low voltage SANOS nonvolatile semiconductor memory (NVSM) device / Yijie Zhao, Xiaonan Wang, Huiling Shang et al. // Solid-State Electronics. 2006. Vol. 50. P. 1667−1669.
- Chang Yong Kang Barrier engineering in metal-aluminum oxide-nitrideoxide-silicon (MANOS) flash memory: Invited // Current Applied Physics. 2010. Vol. 10. P. 27−31.
- Charge trapping behavior of Si02-Anodic Al203-Si02 gate dielectrics for nonvolatile memory applications / Chun-Hsien Huang, En-Jui Li, Wai-Jyh Chang et al.// Solid-State Electronics. 2009. Vol. 53. P. 279−284.
- Roizin Y., Gritsenko. Dielectric Films for Advanced Microelectronics / Eds. M. Baklanov, M Green, К Maex. Chichester: John Wiley and Sons, 2007. 251 p.
- A new memory element based on silicon nanoclusters in a ZrO? insulator with a high permittivity for electrically erasable read-only memory / V.A. Gritsenko, K.A. Nasyrov, D.V. Gritsenko etal. // Semiconductors.2005. Vol. 39. № 6. P. 716−721.
- Modeling of a EEPROM device based on silicon quantum dots embedded in high-k dielectrics / V.A. Gritsenko, K.A. Nasyrov, D.V. Gritsenko et al. // Microelectronic Engineering. 2005. Vol. 81. P. 530−534.
- All-organic active matrix flexible display / L. Zhou, A. Wanga, S.-C. Wu et al. // Appl. Phys. Lett. 2006. Vol. 88. P. 83 502.
- Paper-like electronic displays: Large-area rubber-stamped plastic sheets of electronics and microencapsulated electrophoretic inks / John A. Rogers, Zhenan Bao, Kirk Baldwin et al. // Proc. Natl Acad, Sci. USA. 2001. Vol. 98. № 9. P. 4835−4840.
- Integration of organic light-emitting diode and organic transistor via a tandem structure / Chih-Wei Chu, Chieh-Wei Chen, Sheng-Han Li et al. // Appl. Phys. Lett. 2005. Vol. 86. P. 253 503.
- Organic smart pixels / A. Dodabalapur, Z. Bao, A. Makhija et al. Appl. Phys. Lett. 1998. Vol. 73. P. 142−144.
- Novel strategies for polymer based light sensors / K.S. Narayan, A.G. Manoj, Th. B Singh et al. // Thin Solid Films. 2002. Vol. 417 P. 75−77.
- Narayan K.S., Kumar N. Light responsive polymer field effect transistor // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 79. P. 1891−1893.
- Low-voltage organic transistors with an amorphous molecular gate dielectric / M. Halik, H. Klauk, U. Zschieschang, et al. // Nature. 2004. Vol. 431. P. 963−966.
- Advances in organic field-effect transistors and integrated circuits / H. Wang, Z. Ji, M. Liu et al. // Sci. China Ser. E-Tech Sci. 2009. Vol. 52 P. 31 053 116.
- Singh T.B., Sariciftci N.S. Progress in plastic electronics devices // Annu. Rev. Mater. Res. 2006. Vol. 36. P. 199−230.
- A study of the dielectric characteristics of aluminum oxide thin films deposited by spray pyrolysis from Al (acac)3 / M. Aguilar-Frutis, M. Garcia, C. Falcony et al. // Thin Solid Films. 2001. Vol. 389. P. 200−206.
- Preparation of А120з thin films by atomic layer deposition using dimethylaluminum isopropoxide and water and their reaction mechanisms / Ki-SeokAn, WontaeCho, Kiwhan Sung et al.// Bull. Korean Chem. Soc. 2003. Vol. 24. № 11. P. 1659−1663.
- Shamala K.S., Murthy L.C.S., Narasimha Rao K. Studies on optical and dielectric properties of A1203 thin films prepared by electron beam evaporation and spray pyrolysis method // Materials Science and Engineering B. 2004. Vol. 106. P. 269−274.
- Annealing effects on electron-beam evaporated A1203 films / Shang Shuzhen, Chen Lei, Hou Haihong et al. // Applied Surface Science. 2005. Vol. 242. P. 437−442.
- Katiyar P., Jin C., Narayan R.J. Electrical properties of amorphous aluminum oxide thin films // Acta Materialia. 2005. Vol. 53. P. 2617−2622.
- Murali K.R., Thirumoorthy P. Characteristics of sol-gel deposited alumina films // Journal of Alloys and Compounds. 2010. Vol. 500. P. 93−95.
- Sol-gel synthesis, characterization and catalytic activity of mesoporous y-alumina prepared from boehmite sol by different methods / V.V. Vinogradov, A.V. Agafonov, A.V. Vinogradov et al. // J Sol-Gel Sci Technol. 2010. Vol. 56. P. 333−339.
- Murayama Т., Nakai T. Aluminum oxide thin films prepared by chemical vapor deposition from aluminum 2-ethylhexanoate // Appl. Phys. Lett. 1991. Vol. 58. P. 2079−2081.
- Evidence of aluminum silicate formation during chemical vapor deposition of amorphous A1203 thin films on Si (100) / T.M.Klein, D. Niu, W.S. Epling et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. Vol. 75. P. 4001^1004.
- Семикина T.B., Комащенко B.H., ШмыреваЛ.Н. Нанотехнологии: основы метода атомного послойного осаждения, оборудование, применение в наноэлектронике // Электроника и связь. Тематический выпуск «Электроника и нанотехнологии». 2009. 4.1. С. 60−66.
- Киреев В.Ю., Столяров А. А. Технологии микроэлектроники. Химическое осаждение из газовой фазы. М:. Техносфера, 2006. 192 с.
- Ruppi S., Larsson A. Chemical vapour deposition of k-A1203 // Thin Solid Films. 2001. Vol. 388. P. 50−61.
- Ruppi S. Deposition, microstructure and properties of texture-controlled CVD a-Al203 coatings // International Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2005. Vol. 23. P. 306−316.
- Single-source chemical vapor deposition of clean oriented A1203 thin films / Xiaofei Duan, Nguyen H. Tran, Nicholas K. Roberts et al. // Thin Solid Films. 2009. Vol. 517. P. 6726−6730.
- Shamala K.S. Studies on optical and dielectric properties of A1203 thin films prepared by electron beam evaporation and spray pyrolysis method // Materials Science and Engineering B. 2004. Vol. 106. P. 269−274.
- Conduction, dielectric and interface properties of A1203 films on GaAs deposited by the e-beam evaporation technique / R К Bhan, Alok Jain, Daljeet Kumar et al. // Semiconductor Science and Technology. 2009. Vol. 24. № 9. P. 95 017−95 017.
- Mikhaelashvili V. Electrical characteristics of metal-dielectric-metal and metal-dielectric-semiconductor structures based on electron beam evaporated Y203, Ta205 and A1203 thin film // J. Appl. Phys. 1998. Vol. 84. № 12.P. 6747−6752.
- Варадан В., Виной К., Джозе К. ВЧ МЭМС и их применение. М.: Техносфера, 2004. 528 с.
- Шабанова Н.А., Попов В. В., Саркисов П. Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов: учебное пособие. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. 309 с.
- Марголин В.П., Жабрев В. А., Тупик В. А. Физические основы микроэлектроники: учебник для студентов высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 400 с.
- Назаров В.В., Павлова-Веревкина О.Б. Синтез и коллоидно-химические свойства гидрозолей бемита // Коллоидный журнал. 1998. Т. 60. № 6. С. 797−807.
- Yoldas В.Е. Hydrolysis of aluminium alkoxides and bayerite conversion // J. Appl. Chem. Biotechnol. 1973. Vol. 23. P. 803−809.
- A1203 sol-gel derived amperometric biosensor for glucose / Zhenjiu Liu, Baohong Liu, Mei Zhang // Analytica Chimica Acta. 1999. Vol. 392. P. 135−141.
- Физико-химические основы процессов формирования легированных оксидных пленок методами золь-гель технологии и анодного окисления / А. Н. Королев, Н. В. Гапоненко, Л. П. Милешко и др. / Учебное пособие-Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012.- 160 с.
- Захарченя Р.И., Василевская Т. Н. Влияние температур на фазовый состав и свойства продуктов гидролиза алюмооксидов алюминия // Журнал прикладной химии. 1992. Т. 65. Вып. 12. С. 2707−2715.
- Павлова-Веревкина О.Б., Каргин В. Ф., Рогинская Ю. Е. Получение и свойства стабильных золей гидроксида алюминия. Морфология высокодисперсного гидроксида алюминия (псевдо бемита) // Коллоидн. журнал. 1993. Т. 55. № 3. С. 127−137.
- Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / под ред. Б. Г. Линсена: пер. с англ. М.: Мир, 1973. 645 с.
- Raman study of alumina gels / Т. Assih, A. Ayral, M. Abenoza et al. // Material Science. 1988. Vol. 23. P. 3326−3331.
- Thermal evolution of alumina prepared by the sol-gel technique / G. Urretavizcaya, A.L. Cavalieri, J.M. Porto Lopez et al. // Journal of Materials Synthesis and Processing. 1998. Vol. 6. № 1. P. 1−7.
- Preparation of nanocrystalline alumina under hydrothermal conditions / O.V. Al’myasheva, E.N. Korytkova, A.V. Maslov et al. // Inorganic Materials. 2005. Vol. 41, № 5. P. 460−467.
- Hart L.D. Alumina chemicals: Science and Technology Handbook, The American Ceramic Society Inc, Weterville, Ohio, 1990. 617 p.98
- Wilson S.J., Stacey M.H. The porosity of aluminum oxide phases derived from well-crystallized boehmite: electron microscope studies // Journal of Colloid and Interface Science. 1981. Vol. 82. P. 507−517.
- Preparation of a y-alumina nanofiltration membrane / A. Larbot, S. Alami-Younssi, M. Persin et al. //J. Membrane Science. 1994. Vol. 97. P. 167−173.
- Synthesis and characterization of A1203 catalyst carriers by sol-gel / Simon C., Bredesen R., Grondal H. et al. // J. Material Science. 1995. Vol. 30. P. 5554−5560.
- Оптимизация модели упрочненного слоя при поверхностном упрочнении / А. А. Лаврентьев, И. Е. Рогов, С. Д. Анисимов и др. / Вестник ДГТУ. 2009. Т. 9. № 2. С. 208−216.
- Луговой Е.В., Авдеев С. П., Серба П. В. О влиянии электроннолучевой обработки на поверхность диэлектрических пленок на основе АЬОз // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 3. С. 211−214.
- Углов М.А., Чередниченко Д. И. Расчет профиля фазового перехода при поверхностном оплавлении подвижным источником тепла // ФХОМ. -1980. -№ 1. -С. 3−8.
- Лазерная и электроннолучевая обработка материалов / Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов, И. В. Зуев и др. / Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.
- Тихонов А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Московского университета, 1999. 798 с.
- Самарский А.А., Курдюмов С. П., Мажукин В. И. Математическое моделирование. Нелинейные дифференциальные уравнения математической физики. М.: Наука, 1987. 280 с.
- Transient heat conduction in solids irradiated by a moving heat source / N. Bianco et al. // Excerpt from the Proceedings of the COMSOL Conference (Milano, nov. 14, 2006) — Defect and Diffusion Forum. 2009. Vol. 283. P. 358−363.
- Руденко A.A., Чередниченко Д. И. Устойчивость границы фазового перехода при электронно-лучевой рекристаллизации тонкого слоя поликремния на окисленной подложке // Известия вузов, Электроника. 1998. № 1. С. 31−42.
- Шиллер 3., Гайзек У., Панцер 3. Электронно-лучевая технология / пер. с нем. В. П. Цишевского, вступ. ст. Б. Е. Патона. М.: Энергия, 1980. 528 с.
- Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов./ Пер. с англ. Шестакова А. А. М.: Мир, 1979. 392 с.
- Морачевский А.Г., Сладков И. Б. Термодинамические расчеты в металлургии: Справочник. М.: Металлургия, 1985. 136 с.
- Binneweis М., Milke Е. Thermochemical data of elements and compounds. / Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2002. 942 p.
- Thermodynamic evaluation of the A1203 -H20 binary system at pressures up to 30 MPa / S. Serena, M.A. Raso, M.A. Rodriguez et al. // Ceramics International. 2009. Vol. 35. P. 3081−3090.
- Рябин В.А., Остроумов M.A., Свит Т. Ф. Термодинамические свойства веществ. Справочник. Л., «Химия», 1977. 392 с.100
- Transformations of y-alumina in aqueous suspensions 1. Alumina chemical weathering studied as a function of pH / Xavier Carrier, Eric Marceau, Jean-Francois Lambert et al. // Journal of Colloid and Interface Science. 2007. Vol. 308. P. 429−437.
- Lawrence M. Anovitz, Dexter Perkins, Eric J. Essene Metastability in near-surface rocks of minerals in the system Al203-Si02-H20 // Clays and Clay Minerals. 1991. Vol. 39, № 3, P. 225−233.
- Термодинамика реакций фазообразования шпинели из бокситов / Д. А. Бражник, Г. Д. Семченко, А. А. Бондаренко и др. / с. 138−141. URL: www.nbuv.gov.ua/portal/natural/vognetryv/2 008 108/pdf/20.pdf (дата обращения 1 октября 2012).
- Кайнарский И.С. Процессы технологии огнеупоров. М.: Металлургия, 1969. 352 с.
- Rajendran M., Bhattacharya А.К. Low-temperature formation of alpha alumina powders from carboxylate and mixed carboxylate precursors // Materials Letters. 1999. Vol. 39. P. 188−195.
- Tsuchida T. Kodaira K. Hydrothermal synthesis and characterization of diaspore, 3-A1203-H20 // Journal of Materials Science. 1990. Vol.25. P. 44 234 426.
- Mackensie J., Shuttleworth R. A Phenomenological Theory of Sintering // Proc. Phys. Soc 1949. Vol. 62. № 12. P. 833−852.
- Mullins W.W. Flattering of nearly plane solid surface due to copillarity // J. Appl. Phys. 1959. Vol. 30. № 1. P. 77−83.
- Гегузин Я.Е. Физика спекания. M.: Изд. «Наука», 1967. 360 с.
- Сергеев А.И., Ягушкин Н. И. Перенос и накопление заряда в диэлектриках при облучении электронным лучом // Изв. ВУЗов. Физика. 1988, № 8. С. 20−25.
- Binning G, Rohrer H. Scanning tunneling microscopy // Surface Science. 1983. Vol. 126. P. 236−244.
- Громов В.К. Введение в эллипсометрию. JL: ЛГУ, 1986. 192 с.101
- Основы эллипсометрии / А. В. Ржанов, К. В. Свиташев, А. И. Семененко и др. / Новосибирск: Наука, 1978. 424 с.
- Пшеницын В.И., Абаев М.И, Лызлов Н. Ю. Эллипсометрия в физико-химических исследованиях. Л.: Химия, 1986. 152 с.
- Новиков В.В. Теоретические основы микроэлектроники. Учебн. пособие для радиотехнич. спец. вузов. М.: «Высшая школа», 1972. 352 с.
- Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М.: Мир, 1987. 599 с.
- Нефедов В.И., Черепин В. Т. Физические методы исследования поверхности твердых тел. М.: Химия, 1984. 256 с.
- Фирменс Л., Вэнник Дж., Декейсер В. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. М.: Мир, 1981. 468 с.
- Электронно-энергетическая структура полупроводниковых сульфидов AS2S3, ASST, AGASS2 и TIS / А. А. Лаврентьев, Б. В. Габрельян, И .Я. Никифоров и др. / Журнал структурной химии. 2005. Т. 46. № 5. С. 835— 842.
- The American Mineralogist Crystal Structure Database Electronic resource. URL: http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/amcsd.php (access date: 05.07.2012).
- Crystal Lattice-Structures Electronic resource. URL: http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/index.html (access date: 05.07.2012).
- Crystal Lattice-Structures Electronic resource. URL: http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/index.html (access date: 05.07.2012).
- Электронная структура a-Al203: ab initio моделирование и сравнение с экспериментом / Т. В. Перевалов, А. В. Шапошников, В. А. Гриценко и др. //Письма в ЖЭТФ. Т. 85, Вып. 3, С. 197−201.
- Yo-Sep Min, Young Jin Cho, Cheol Seong Hwang Atomic Layer Deposition of A1203 thin films from a l-Methoxy-2-methyl-2-propoxide complex of aluminum and water // Chem. Mater. 2005. Vol. 17. P. 626−631.
- Dario Т. Berutoa, Rodolfo Bottera, Attilio Converti Effect of vacuum and of strong adsorbed water films on micropore formation in aluminum hydroxide xerogel powders // Journal of Colloid and Interface Science. 2009. Vol. 330. P. 97 104.
- Chemical deposition of A1203 thin films on Si substrates / P. Vitanov, A. Harizanova, T. Ivanova et al. // Thin Solid Films. 2009. Vol.517. P. 63 276 330.
- Добровинская E.P., Литвинов Л. А., Пищик B.B. Энциклопедия сапфира.-Харьков: Институт монокристаллов, 2004 г.
- Ortiz A., Alonso J.С. High quality-low temperature aluminum oxide films deposited by ultrasonic spray pyrolysis // Journal of material science: materials in electronics. 2002. Vol. 13. P. 7−11.
- Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии: Пер. с англ./ Под ред. Д. Бриггса, М. П. Сиха. -М.: Мир, 1987, 600 с.
- Структурно-химические и электрофизические свойства тонких пленок Tio.3Alo.7Oy, полученных методом атомно-слоевого осаждения / А. П. Алехин, И. П. Григал, С. А. Гудкова и др. // Труды МФТИ. 2012. Т. 4. № 3. С. 64−73.
- Mikhelashvili V., Eisenstein G. Composition, surface morphology and electrical characteristics of АЬОз-ТЮг nanolaminates and AlTiO films on silicon // Thin Solid Films. 2006. Vol. 515. P. 346−352.
- Schroder D.K. Semiconductor material and device characterization. Third edition. New York: John Wiley and Sons, 2006. 781 p.
- Shaw J. M., Seidler P. F. Organic electronics: introduction // IBM J. RES & DEV. 2001. Vol. 45. P. 3−9.
- Dimitrakopoulos C. D., Mascaro D. J. Organic thin-film transistors: A review of recent advances // IBM J. RES & DEV. 2001. Vol. 45 P. 11−27.
- Jiongxin Lu, Kyoung-Sik Moon, C.P.Wong High-k polymer nanocomposites as gate dielectrics for organic electronics applications // Electronic Components and Technology Conference. 2007. P. 453−457.
- Keon-kook Han, Soonmin Seo Fabrication of sol-gel alumina dielectric for low-voltage operating pentacene transistor // Japanese Journal of Applied Physics. 2011. Vol. 50. P. 04DK17.
- Facchetti A., Yoon M. H., Marks T. J. Gate dielectrics for organic field-effect transistors: New opportunities for organic electronics // Advanced Materials. 2005. Vol. 17. P. 1705−1725.
- Goettling S., Diehm В., FruehaufN. Active matrix OTFT display with anodized gate dielectric // J Display Tech. 2008. Vol. 4. P. 300−303.
- Ultralow-power organic complementary circuits / H. Klauk, U. Zschieschang, J. Pflaum et al. // Nature. 2007. Vol. 445. P. 745−748.
- Klauk H. Organic electronics: material, manufacturing and applications. Wiley-Vch, 2006. 428 p.
- Крутикова М.Г., Чарыков H.A., Юдин В. В. Полупроводниковые приборы и основы их проектирования: Учебник для техникумов. М.: Радио и связь, 1983. 352 с.
- Low voltage organic devices and circuits with aluminum oxide thin film dielectric layer / SHANG LiWei, JI ZhuoYu, CHEN YingPin etal. // Science China Technological Sciences. 2011. Vol. 54. № 1. P. 95−98.
- Majewski L.A., Schroeder R., Grell M. Flexible high capacitance gate insulators for organic field effect transistors // J. Phys. D. 2004. Vol.37. № 21. P. 21−24.
- Han K., Lee S., KangH.W., Lee H.H. Stable and robust low-voltage pentacene transistor based on a hybrid dielectric // Microelectronic Engineering. 2007. Vol. 84. P. 2173−2176.
- Influence of postannealing on polycrystalline pentacene thin film transistor / S.J. Kang, M. Noh, D.S. Park et al. // Journal of applied physics. 2004, Vol. 95, № 6, P. 2293−2296.