Введение
Глава 1 Структуры «полупроводник-фианит» (литературный обзор) 10
1.1. Использование фианита в микроэлектронике 10
1.2. Методы получения эпитаксиальных пленок полупроводников на фианите 13
1.2.1. Метод молекулярно-лучевой эпитаксии 13
1.2.2. Метод металлооранической газофазной эпитаксии 22
1.3. Получение функциональных пленок фианита 29
1.3.1. Метод магнетронного напыления 29
1.3.2. Методы электронно-лучевого и лазерного напыления 32
1.4. Методы исследования электрически активных дефектов полупроводников 34
Глава 2 Получение и свойства эпитаксиальных пленок кремния на фианите и фианита на кремнии и арсениде галлия 37
2.1. Установка молекулярно лучевой эпитаксии 37
2.2. Изготовление подложек 38
2.3. Влияние диффузии кислорода из фианитовой подложки на структуру эпитаксиальных пленок кремния 40
2.4. Влияние условий эпитаксии на морфологию и реальную структуру пленок кремния 41
2.5. Характеристики структур «кремний на фианите»
2.5.1. Концентрационные профили структур КНФ 43
2.5.2. Электрофизические параметры пленок кремния на фианите 44
2.6. Получение и структура пленок фианита на подложках кремния
и арсенида галлия 45
2.6.1. Магнетронное напыление фианита 45
2.6.2. Лазерное и электронно-лучевое напыление фианита 46
2.6.3. Структурное совершенство пленок фианита на кремнии и арсениде галлия 46
2.7. Основные результаты главы 2 49
Глава 3 Получение и исследование пленок соединений А В на подложках фианита и эпитаксиальных подложках с буферными слоями фианита 50
3.1. Установка MOCVD эпитаксии 51
3.2. Исследование условий эпитаксии GaAs на фианите 52
3.3. Особенности механизма роста пленок GaAs на фианите при капиллярной эпитаксии 53
3.4. Примеси в пленках GaAs 55
3.5. Получение на фианите эпитаксиальных пленок различных соединений A1UBV и их твердых растворов 57
3.6. Исследование пленок соединений А В методом рентгеновской дифрактометрии г:
3.6.1. Пленки GaAs и AlGaAs, InAs и InGaAs на фианите 60
3.6.2. Пленки GaN и GaNxAsi x на фианите 63
3.7. Получение и характеристики эпитаксиальных пленок соединений A Bv на подложках с буферными слоями 65
3.7.1. Структурная и электрическая однородность пленок GaAs и InGaAs на подложках GaAs с буферным слоем пористого GaAs.. 65
3.7.2. Характеристики пленок GaN на подложках GaAs с однослойным и двухслойным буфером 69
3.8. Фотоприемники на структурах «полупроводник фианит» 71
3.8.1. Фотодиоды с барьером Шоттки и фотосопротивления на структурах соединений А В на фианите 72
3.8.2. Лавинные фотоприемники наКНФ структурах 72
3.8.3. Спектральные характеристики фотоприемников на структурах соединений III-V на фианите 74
3.9. Основные результаты главы 3 77
Глава 4 Управляемое низкотемпературное перераспределение примеси в кремнии под действием ионного облучения 78
4.1.. Экспериментальное исследование образования инверсных р-п переходов в кремнии 78
4.2. Модель формирования инверсных р-п переходов в Si 81
4.2.1. Основные предпосылки 81
4.2.2. Начальная стадия снижения концентрации бора 82
4.2.3. Продвижение п-р перехода 83
4.2.4. Конечное положение n-р перехода 84
4.2.5. Протяженная миграция межузельного бора 84
4.3. Исследование электрически активных дефектов кристаллов кремния модифицированным методом НТ 86
4.3.1. Модифицированный метод НТ в растровом электронном микроскопе 86
4.3.2. Микродефекты в кристаллах кремния, выращенных в стандартном режиме 88
4.3.3. Микродефекты в кристаллах кремния, выращенных в условиях вариации скорости вытягивания 88
4.3.4. Соотношение модифицированного метода НТ с другими методами выявления микродефектов 94
4.4. Модели для расчета рекомбинационного контраста МД 95
4.4.1. Модель 1 95
4.4.2. Модель 2 99
4.4.3. Результаты расчета и их интерпретация 100
4.5. Влияние высокотемпературного отжига на микродефекты в Si.. 102
4.5.1. Распределение микродефектов в пластинах до и после отжига... 103
4.5.2. Сравнение экспериментальных и расчетных данных 105
4.6. Электрохимическая коррозия слоя металла на кремнии и геттерирование 108 4.6.1. Электрохимическая коррозия 108
4.6.1. Электрохимическое геттерирование 111
4.7. Основные результаты главы 4 115
Глава 5 (Приложение) Гранный рост и дефектообразование при выращивании кристаллов кремния из расплава 117
5.1. Обзор литературы 117
5.1.1. Метод Чохральского 118
5.1.2. Бестигельная зонная плавка 120
5.1.3. Неоднородности кристаллов Si 122
5.1.4. Особенности внешней формы кристалла, выращиваемого из расплава, их связь с условиями выращивания и реальной структурой 124
5.1.5. Двойникование приросте кристаллов из расплава 130
5.1.6. Устойчивость роста и стабильность расплавленной зоны кристаллов Si выращиваемых методом бестигельной зонной плавки 133
5.2. Влияние особенностей гранного роста на двойникование в
кристаллах Si и соединений AinBv, выращиваемых из расплава.. 133
5.2.1. Двойникование в кристаллах InSb 133
5.2.2. Особенности двойникования в лентах кремния при выращивании по Степанову 137
5.2.3. Структурные особенности двойниковых кристаллов 138
5.3. Механизмы ростового двойникования 139
5.3.1. Двойникование обусловленное комплексами [AnBm] 139
5.3.2. Двойникование при двумерном зарождении слоев 140
5.3.3. Графоэпитаксиальный механизм двойникования
5.4. Некоторые новые способы управления двойникованием при выращивании кристаллов из расплава 146
5.5. Влияние особенностей огранения фронта кристаллизации на устойчивость роста и стабильность расплавленной зоны кристаллов Si выращиваемых бестигельной зонной плавкой 1 5.5.1. Исследование условий стабильности расплавленной зоны 148
5.5.2. Нарушение бездислокационного роста
5.6. Анализ путей повышения устойчивость роста кристаллов Si 152
5.7. Новые способы и устройства выращивания кристаллов Si методом БЗП 155
5.8. Основные результаты главы 5 157
Заключение и общие выводы 159
Литература
