автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Анализ транспорта электронов в гетероструктурах квазибаллистических полевых транзисторов с учетом топологии кластеров радиационных дефектов

На правах рукописи

Киселева Екатерина Валерьевна

анализ транспорта электронов в гетероструктурах квазибаллистических полевых транзисторов с учетом топологии кластеров радиационных дефектов

05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород - 2006 г.

Работа выполнена в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Оболенский С.В.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

Алешкин В JL,

доктор физико-математических наук Тетельбаум Д.И.

Ведущая организация: Московский инженерно - физический

институт (государственный университет)

Защита состоится «30» марта 200fj г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 002.098.01 в Институте физики микроструктур РАН (603950, Н. Новгород, ГСП - 105).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики микроструктур РАН.

/

Автореферат разослан д>('Орс\лК 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совет:

доктор физико-математических наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований

Развитие твердотельной электроники сопровождается сокращением размеров активных областей приборов. Особый интерес исследователей вызывают гомо- и гетероструктуры с характерными размерами, сопоставимыми с длинами релаксации параметров электронного газа [1]. Однако до настоящего времени вопрос радиационного воздействия на транспорт электронов в таких приборах был практически не исследован. При этом математическое моделирование является подчас единственным средством, позволяющим анализировать физические процессы формирования радиационных дефектов и транспорта электронов в радиационно-нарушенных структурах.

Известно, что воздействие радиации приводит к образованию различного рода дефектов и ионизации полупроводника [2, 3]. В частности, при нейтронном облучении в результате каскадных смещений атомов помимо точечных дефектов образуются разупорядоченные области [4] — кластеры дефектов, состоящие из более мелких и плотных образований - субкластеров. Такие объекты окружены пространственным зарядом и препятствуют движению электронов. При этом рассеяние холодных носителей происходит на кластерах в целом [5], а горячих - на отдельных субкластерах [6].

Ранее при моделировании "ранспорта электронов в субмикронных приборах рассеяние носителей заряда на субкластерах радиационных дефектов учитывалось в приближении равномерного распределения и одинакового (среднего) размера субкластеров [6]. В условиях наноэлек-троники такого приближения может быть недостаточно. В случае, когда размеры кластеров или расстояния между ними сравнимы с размерами активных областей (сверхкороткие структуры, воздействие высокоэнергетических нейтронов) или при низких флюенсах нейтронного облучения, изменение характеристик транспорта носителей заряда будет определяться уже не средним размером субкластеров, а их распределением по размерам, а также распределением расстояний между ними.

Кроме того, вблизи границ раздела материалов гетероструктур топология кластеров радиационных дефектов имеет особенности: отличия параметров материалов (масс атомов, плотностей, сечений взаимодействия с нейтронами) могут приводить к усилению или ослаблению влияния радиации на приграничные области, а напряженные слои гетероструктур склонны к накоплению дефектов. В итоге, топология твердотельных приборов начинает влиять на распределение и состав радиационных дефектов в полу|1|^^^шковон ^структуре.

| библиотека !

И, наоборот, поскольку характерные размеры активных областей современных приборов сравнимы с длинами проявления перечисленных выше эффектов, радиационные нарушения могут повлиять не только на количественные, но и на качественные характеристики протекания тока - пространственное распределение носителей в активной области, характер их движения и т.д. Это потребовало развития метода исследования топологии кластеров радиационных дефектов и ее учета при анализе модификации транспорта электронов. Последнее позволило прогнозировать изменение электрических свойств структуры при радиационном воздействии.

Важным направлением радиационной физики твердого тела является избирательное изменение свойств материалов и структур посредством радиационного воздействия. Предметом многих исследований является протонная обработка материалов [7], широко применяемая для изоляции контактных площадок приборов от активных областей и изоляции приборов Друг от друга в интегральных схемах. Однако вопрос радиационной модификации характеристик подобных структур требует дополнительного рассмотрения, поскольку влияние различных видов радиации неаддитивно, что связано с существенной зависимостью процессов формирования и стабилизации дефектов в твердом теле от свойств исходного материала [3] и топологии приборов. После облучения изначально дефектной структуры результирующие характеристики могут быть иными, чем в случае бездефектного материала, что открывает дополнительные возможности для применения радиационных технологий.

Цель работы

Анализ топологии радиационных дефектов и транспорта носителей заряда в гетероструктурах полевых транзисторов с барьером Шоттки при облучении нейтронами различных энергий с применением методов численного моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Развитие метода, разработка и апробация алгоритма анализа структуры радиационных нарушений в полупроводниках с учетом: а) пространственного расположения субкластеров и их распределения по размерам; б) распределения расстояний между субкластерами в приборных структурах с нанометровыми рабочими слоями ваЛв; в) усиления влияния нейтронного воздействия на границах раздела материалов гетероструктур.

2. Развитие метода экспериментального исследования размеров субкластеров радиационных дефектов, основанного на анализе балли-

стической проводимости нанометровых транзисторных структур.

3. Разработка математической модели, проведение моделирования и анализ радиационной модификации транспорта носителей заряда и электрофизических характеристик гетероструктур квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки (с длиной канала 30-200 нм) с буферными слоями на основе ваАв, тройного соединения АЮаАз и сверхрешетки А1Л5/ОаАз до и после облучения нейтронами с энергией ~1 МэВ и 14 МэВ.

4. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния гамма- и нейтронного излучений на электрические свойства облученных протонами встречно-штыревых ваЛв структур; анализ радиационных изменений параметров периферийных областей полевых транзисторов с барьером Шоттки.

5. Теоретическое исследование влияния пространственного распределения точечных радиационных дефектов, возникающих при протонном облучении мощного полевого транзистора с многосекционным затвором Шоттки, на характеристики транспорта электронов.

Научная новизна

1. Развит комплексный теоретический метод анализа топологии кластеров радиационных дефектов, учитывающий проявление эффекта усиления влияния нейтронного облучения на границах раздела материалов и включающий: а) моделирование процесса дефектообразова-ния в приборной структуре методом Монте-Карло; б) исследование пространственного распределения дефектов в составе кластера; в) расчет фрактальной размерности кластера.

2. Предложен неразрушающий экспериментальный метод анализа внутренней структуры кластеров радиационных дефектов посредством горячих электронов в баллистических полупроводниковых структурах и приборах.

3. Впервые исследован транспорт носителей заряда в условиях одновременного проявления квазибаллистических и радиационных эффектов с учетом взаимного влияния топологий прибора и радиационных дефектов в условиях динамического управления длиной канала транзистора.

4. Впервые на основе экспериментальных и теоретических результатов проведено сравнение воздействия нейтронов с энергиями ~1 МэВ и 14 МэВ на характеристики квазибаллистического транспорта электронов вдоль гетерограницы в полевых транзисторах с У-образным затвором Шоттки.

5. Впервые исследовано проявление квантовых эффектов взаимо-

действия горячих электронов с кластерами радиационных дефектов при движении носителей заряда в радиационно-нарушенных наномет-ровых полупроводниковых структурах.

Практическая значимость работы

1. Разработан пакет прикладных программ для теоретического исследования топологии кластеров радиационных дефектов, в том числе:

а) в приборных структурах с нанометровыми рабочими слоями ОаАэ;

б) в условиях проявления эффекта усиления влияния нейтронного излучения на границах раздела материалов исследуемых гетероструктур.

2. На основе предложенного экспериментального метода исследования внутренней структуры кластеров радиационных дефектов получены зависимости сечения рассеяния носителей заряда на кластерах и субкластерах дефектов от энергии электронов.

3. Разработан пакет прикладных программ для расчета радиационных изменений характеристик полевых транзисторов Шоттки с гетеро-структурными слоями и длинами каналов до 30 нм с учетом топологии кластеров радиационных дефектов при различных уровнях радиационного воздействия.

4. Теоретически и экспериментально исследована стойкость к облучению нейтронами с энергией ~1 МэВ и 14 МэВ (ЗаАБ полевых транзисторов с У-образным затвором Шоттки (с длиной канала 30-200 нм) с гомо- и гетероструктурными буферными слоями на основе ваАв, тройного соединения АЮаАв и сверхрешетки АЬ^/СаЛв. Показано, что: а) при флюенсе 21015 см"2 нейтронов с энергией ~1 МэВ крутизна вольт-амперных характеристик гомоструктурного транзистора снижается примерно на 80% от исходного значения, гетероструктурного транзистора с буферным слоем на основе тройного соединения АЮаАв - на 30% и гетероструктурного транзистора с буферным слоем на основе сверхрешетки А1 Ав/ОаАз - на 15%; б) при воздействии того же флюенса нейтронов с энергией 14 МэВ гомоструктурный прибор выходит из строя, тогда как крутизна вольт-амперных характеристик транзистора с АЮаАв гетеробуфером снижается на те же 30%.

5. Даны практические рекомендации по оптимизации конструкции исследуемых структур с применением радиационных технологий: а) использование протонной обработки для создания радиационно-стойких фото детекторов; б) профилирование каналов мощных полевых транзисторов с многосекционным затвором посредством селективного дефектообразования для повышения рабочей частоты и радиационной стойкости приборов.

Результаты диссертации использованы на ряде предприятий при моделировании радиационно-стойких интегральных схем, а также на кафедре электроники ННГУ при подготовке лабораторного практикума по курсам «Твердотельная электроника», «Физика полупроводниковых приборов» и разработке спецкурса «Моделирование полупроводниковых приборов».

Основные положения, выносимые на защиту

1. При облучении нейтронами с энергиями ~1 МэВ в ОаАв распределение размеров субкластеров радиационных дефектов имеет колоко-лообразный вид; распределение ограничено со стороны малых расстояний. Средний размер субкластеров составляет около 11 нм.

2. Анализ экспериментальных вольт-амперных характеристик короткоканальных полевых транзисторов с барьером Шоттки позволяет определить сечения рассеяния горячих электронов на субкластерах радиационных дефектов. При облучении ваАв короткоканального транзистора нейтронами с энергией ~1 МэВ размеры субкластеров, найденные из определенных с использованием данного метода сечений рассеяния электронов в канале, сильно зависят от материала затвора и составляют около 30 нм в случае золотого электрода и 10 нм в случае алюминиевого.

3. При облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки с длиной затвора около 50 нм и различными конструкциями буферных слоев происходит последовательное снижение в 2-3 раза деградации крутизны вольт-амперных характеристик приборов в ряду элементного состава буферного слоя: (ЗаАв, АЮаАв, А1Аз/(ЗаА8 сверхрешетка.

4. При облучении нейтронами с энергией 14 МэВ относительные изменения крутизны вольт-амперных характеристик и порогового на-

^ пряжения квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки с ОаАв

буферным слоем в 1,2-2 раза выше, чем при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ. В пределах статистического разброса изменения характеристик гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов с АЮаАв буферным слоем при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ и 14 МэВ неразличимы.

Личный вклад автора в получение результатов

В работах по развитию метода анализа топологии кластеров радиационных дефектов в полупроводниковых материалах и приборах [А1, А2] вклад автора является определяющим с точки зрения постановки

задачи, разработки пакета прикладных программ, проведения расчетов и анализа полученных результатов. В работах по развитию экспериментального метода исследования структуры кластеров радиационных дефектов [АЗ-А5] вклад автора является определяющим с точки зрения разработки и апробации метода. Вклад автора диссертации и научного руководителя Оболенского С. В. в разработку пакета прикладных программ для исследования радиационной модификации транспорта электронов в каналах гомо- и гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов равноценен. Исследование модификации характеристик гомо- и гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов после облучения нейтронами различных энергий [А6-А11] проводилось совместно с Оболенским С. В., Козловым В. А., Китаевым М. А., Громовым В. Т. и др. Вклад соавторов равноценен. Все расчеты, результаты которых представлены в диссертации, проведены автором. В работах по исследованию изменения характеристик обработанных протонами периферийных областей транзисторов [А 12, А13] автор участвовала в обсуждении результатов эксперимента (совместно с Мурелем А. В. и др.) и проводила моделирование процесса дефектообразования. В работах по исследованию характеристик транспорта электронов в профилированном канале полевого транзистора с многосекционным затвором [А14, А15] вклад соавторов равноценен.

Публикации и апробация результатов

Основные результаты диссертации отражены в 15 публикациях, в том числе, 9 статьях в реферируемых журналах и 6 тезисах научных конференций и семинаров: XXXIV Международной конференции «Физика взаимодействия заряженных частиц с кристаллами» (Москва, МГУ, 31 мая - 2 июня 2004), Международной конференции «Nonequilibrium Carrier Dynamics in Semiconductors» (Chicago, 24-29 June 2005), Российской научно-технической конференции «Радиационная стойкость электронных систем» (Лыткарино, 3-5 июня 2003, 1-3 июня 2004), Всероссийского семинара «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (Н. Новгород, НИФТИ, 15-17 октября 2002,26-29 октября 2004).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 155 страниц, включая 80 рисунков, 9 таблиц и список цитируемой литературы из 105 наименований.

Краткое содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту и сведения об апробации основных результатов диссертации.

Первая глава представляет собой обзор литературных данных по проблеме дефектообразования в полупроводниковых материалах и структурах при нейтронном облучении, а также влияния дефектов на электрические характеристики ОаАз и приборов на его основе. Анализируется информация о топологии дефектов и приборных структур, необходимая для адекватного моделирования модификации транспорта электронов в облученных приборах. В работе под топологией дефектов понимается их форма (для дефектных скоплений), распределение в пространстве, а также топологическая размерность (в общем случае фрактальная). Топология прибора включает в себя его структуру и размерность транспорта (Ш, 2Т) или ЗБ).

В п. 1.1 описаны типы и источники радиационного излучения.

В п. 1.2 приведен обзор имеющейся в литературе информации по проблеме радиационно-индуцированного дефектообразования. Особое внимание уделено методам моделирования процессов формирования радиационных дефектов, а т^оке экспериментальным исследованиям характеристик субкластеров дефектов.

В п. 13 приведен обзор литературных данных о влиянии радиации на полевые транзисторы различной топологии. Показано, что для баллистических приборов при моделировании транспорта электронов в условиях радиационного воздействия необходимо учитывать детальную топологию радиационных дефектов, которая зависит от топологии прибора. В связи с этим появилась необходимость разработки теоретического метода анализа топологии кластеров в приборных структурах с I нанометровыми рабочими слоями.

В п. 1.4 приведен обзор современных методов моделирования параметров приборов и транспорта носителей заряда в полупроводниковых структурах, в том числе, при нейтронном воздействии.

В п. 1.5 кратко рассмотрена возможность улучшения параметров транзисторов при использовании квантово-размерных структур.

Во второй главе диссертации обоснован выбор использованных в работе математических методов и приведены оригинальные модели для исследования радиационной модификации гетероструктур квази-

баллистических полевых транзисторов с нанометровыми размерами активных областей с учетом топологии радиационных дефектов. В п. 2.1 обоснован выбор основных объектов исследования. В п. 2.2 предложен новый комплексный метод анализа топологии радиационных дефектов, включающий в себя: 1) моделирование процессов дефектообразования на основе математической процедуры Монте-Карло с учетом характеристик нейтронного потока; 2) исследование пространственного распределения дефектов в составе кластеров. Метод позволяет получить информацию о распределении размеров субкластеров, расстояний между ними, фрактальной размерности множества точечных дефектов в составе кластера, в том числе, в наномет-ровых гетероструктурах. Фрактальная размерность множества дефектов определялась по формуле корреляционной размерности:

а= Hm C(r)=где п(г) - число дефектов, расстояние

г—»0 Nz

между которыми меньше г, N— полное число дефектов.

В п.2.3 описаны особенности методов моделирования, использованных в работе для исследования транспорта электронов в активных областях нанометровых полевых транзисторов. В диссертации численный анализ транспорта электронов проводился в сочетании физико-топологического моделирования (квазигидродинамическое приближение) с одночастичным методом на основе процедуры Монте-Карло, что в совокупности позволяет учесть влияние топологии как приборов, так и субкластеров дефектов в активной области. Проведена коррекция частот рассеяния электронов, позволившая учесть эффекты проникновения носителей между субкластерами.

Третья глава посвящена анализу топологии кластеров дефектов, образующихся при нейтронном облучении в GaAs и структурах квазибаллистических полевых транзисторов с V-образным затвором Шоттки.

В п. 3.1 проведен анализ топологии кластеров в GaAs при различных характеристиках нейтронного потока. Найдены распределения размеров субкластеров, расстояний между ними и фрактальные размерности кластеров.

В п. 3.2 проведен анализ топологии кластеров, образованных в структурах полевых транзисторов с V-образным затвором Шоттки при нейтронном облучении. Показано, что в случае золотого затвора атомы золота, выбитые нейтронами в полупроводник, образуют плотные кластеры непосредственно в канале под острием затвора. При наличии достаточно толстого слоя титана под затвором проникновение золота в канал подавляется. Таким образом, за счет топологии прибора удается до

ю

некоторой степени влиять на топологию кластеров в активной области.

Предложен неразрушающий метод экспериментального определения размеров субкластеров, в основе которого лежит анализ модификации вольт-амперных характеристик баллистических структур. Измерения проводились на структуре полевого транзистора с У-образным затвором Шоттки. Схема движения носителей заряда в активной области такого прибора аналогична схеме движения электронов в случае электронной микроскопии «на просвет» (рис. 1). В канале транзистора формируется направленный пучок высокоэнергетических электронов, что позволяет различить отдельные субкластеры дефектов.

п'СаАэ 2

1100 нм |

Рис. 1. Схема движения электронов в квазибаллистическом транзисторе. Заштрихованная область содержит повышенную концентрацию субкластеров из-за инжек-ции атомов золота из затвора. 1- источник носителей; 2 - область разгона; 3 - область взаимодействия, содержащая субкластеры; 4 - приемник носителей

Сечения рассеяния носителей на субкластерах дефектов определя-

лись как I,

скрд-

•¿о)

Мскрд(2<}Г»"2

где то, т - соответственно,

время релаксации импульса носителей заряда до облучения и их эффективная масса, искрд — концентрация субкластеров, 1м, 1сг токи стока прибора до и после облучения, <№> - средняя энергия электронов. Найденные значения согласуются с литературными данными (рис. 2).

0,2 0,4 Энергия, эВ

Рис. 2. Зависимость от энергии сечения рассеяния электронов на кластерах и субкластерах дефектов: 1, 2 - золотой затвор; 3, 4 - алюминиевый. 1, 3 - в приближении, что рассеяние происходит на кластерах с учетом области пространственного заряда; 2, 4 - на ядрах субкластеров. Пунктир - результирующая зависимость. 5 - Оценка по модели Госсика. Значки - литературные данные

В п. 3.3 проведен анализ влияния радиации на периферийные области полевых транзисторов с барьером Шоттки. Показано, что:

а) гамма-нейтронное облучение с дозой 105 Р и флюенсом 1014 см'2 вызывает рост объемного сопротивления образцов на три порядка;

б) накопление радиационных дефектов на границе металл-полупроводник обуславливает увеличение высоты барьера Шоттки. Таким образом, облучение не ухудшает изолирующие свойства периферийных областей. Отмечено слабое влияние гамма-нейтронного излучения на фоточувствительность облученных протонами структур.

В четвертой главе проведен анализ изменений параметров квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки после радиационного облучения.

В п. 4.1 рассчитаны изменения транспортных характеристик ваЛв после нейтронного облучения: времени релаксации импульса носителей, их подвижности и зависимости дрейфовой скорости от напряженности электрического поля. Отмечено, что наиболее сильно время релаксации изменяется в области энергий электронов 0,1-0,3 эВ. Результаты согласуются с приведенными в литературе экспериментальными и теоретическими данными.

В п. 4.2 исследована радиационная модификация характеристик полевых транзисторов с У-образным АиЛП затвором. Рассмотрены приборы с таким коротким каналом (40 нм), что междолинные переходы электронов отсутствовали, по крайней мере, при работе в режиме аттенюатора (напряжение сток-исток +0,05-0,2 В). Показано, что: а) длина канала прибора сопоставима с размерами области пространственного заряда затвора и существенно зависит от напряжений на затворе и стоке, т.е. реализуется управление не только толщиной канала, но и его длиной; б) в режиме аттенюатора скорость изменения характеристик транспорта носителей заряда выше, чем в случае больших напряжений стока, так как при энергии электронов в канале 0,1-0,25 эВ частота рассеяния носителей на кластерах дефектов велика (рис.3).

° Рис. 3. Зависимость относительного изменения тока стока транзисто-® ра от напряжения на стоке после облучения нейтронами с флюенса-ми: 10|5см"2-(1); 5-10,5см"2-(2)

Устока- в

В п. 4.3 проведен анализ изменения характеристик транзисторов с У-образным Аи/П затвором Шоттки и тонким (около 10 нм) подслоем П после нейтронного облучения. Для 17% приборов наблюдалось аномальное поведение: их характеристики при флюенсах до 210|5см"2 не ухудшались, а в некоторых случаях даже улучшались. В интервале флюенсов 3-51015 см"2 крутизна вольт-амперных характеристик приборов увеличилась сначала примерно в 2 раза, а в дальнейшем - в 3-4 раза. Это объясняется классическими и квантовыми эффектами движения электронов в проводящих отверстиях между субкластерами дефектов при охвате отверстий управляющим полем. Согласно расчетам, квантование в среднем слабо влияет на крутизну вольт-амперных характеристик, что объясняется плавной формой стенок потенциальных ям отверстий и, следовательно, низкой скоростью изменения спектра пропускания отверстий с ростом потенциала затвора. Однако, за счет неоднородности структуры кластеров возможен более резкий профиль.

В п. 4.4. исследована радиационная модификация характеристик квазибаллистических транзисторов с У-образным затвором Шоттки и различной конструкцией буферных слоев (рис. 4).

исток затвор

канал

буфер]

О 50 100 150 200 2S0 X, НМ

исток затвор сток

ip сток __

--^—10 А I '

Uu,(npM Irf) 25 к TnGaAe /

-50 i 1- г

_100 JnGaAsIl

SO МО ЯП w"

w

буфер

0,24 эВ

50 100 150 200 250 X, НМ

исток затвор сток

tnGaAs V

♦i GaAs JpAlGaAsI \

буфер

№ № ii¿ Ш m X, нм

Ац(при Irf*) I25 -< InGaAs

» ¡2Г

iAIAs

Y

0,96 эВ

^Tw

Рис. 4. Схематичное изображение структуры полевых транзисторов Шоттки с различными конструкциями буферных слоев. Приведены профили дна зоны проводимости в активной области прибора. Показана возможность ин-жекции атомов Аи, А1 и "Л в канал

Показано, что наличие энергетического барьера на границе буферного слоя приводит к компрессии канала, что снижает скорость деградации характеристик транзистора (рис. 5). Это объясняется уменьше-

нием размеров рассеивающих областей при смещении траекторий движения носителей в область с более высокой степенью легирования, снижением длин траекторий, а также геттерирующим свойством гете-рограницы буферного слоя.

Дд/9о

1,2 0,8 0,4

ГО фер

СаА збу< РёР

§ ■

г л А&К ¡аАэ

буф ер

Дд/д0

1.2 0,8 0.4 0

гомс буфер

КЗаАв буфер

Гх 1 1 А

1 х I '

20

40

60

Рп, 1014 см"2

а)

5 10 15

Рп, 1014см'2

б)

20

Рис. 5. Изменения крутизны вольт-амперных характеристик приборов с СзАб, АЮаАз и ваЛв/А^ буферными слоями при облучении нейтронами энергии ~1 МэВ (а) и 14 МэВ (б). Закрашенные значки - облучение со стороны затвора; незакрашенные - со стороны подложки. Сплошные линии - результаты расчета

Проведено сравнение воздействия нейтронов с энергиями ~1 МэВ и 14 МэВ на гомо- и гетероструктуры квазибаллистических транзисторов с буферными слоями на основе ваАБ и АЮэАб. При флюенсе нейтронов делительного спектра 210" см"2 крутизна вольт-амперных характеристик гомоструюурного транзистора снижается на 80%, а при том же флюенсе нейтронов с энергией 14 МэВ прибор полностью выходит из строя, причем разброс его параметров растет (рис. 5). Результат объясняется большими средним значением и дисперсией размеров субкластеров, образующихся при облучении высокоэнергетическими нейтронами.

В п. 4.5 теоретически исследован транспорт носителей заряда в канале мощного транзистора с многосекционным затвором и "решеткой" слоев дефектного и бездефектного материалов. Показано, что рассеяние электронов на радиационных дефектах препятствует переходу носителей в верхние долины, увеличивая среднюю скорость движения электронов и предельную частоту работы прибора.

В Заключении приведены основные результаты работы.

основные результаты работы

1. Развит теоретический метод исследования внутренней структуры кластеров радиационных дефектов, в том числе, в приборных гете-роструктурах с нанометровыми рабочими слоями в условиях проявления эффекта усиления влияния нейтронного излучения на границах раздела материалов. Метод основан на статистическом анализе распределения дефектов в составе кластеров и позволяет получить информацию о структуре разупорядоченной области (распределение размеров дефектных скоплений и расстояний между ними, фрактальную размерность). Найденный с помощью предложенного метода средний размер субкластеров, образованных при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ в СаАв, составил около 11 нм, что согласуется с приведенными в литературе экспериментальными данными.

2. Разработан новый неразрушающий метод определения размеров субкластеров дефектов посредством анализа экспериментальных результатов по изменению проводимости баллистических приборных структур после радиационного воздействия. Апробация метода на СаАв полевых транзисторах с У-образным затвором Шоттки показала, что при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ размеры субкластеров составляют около 30 нм в случае золотого и 10 нм в случае алюминиевого затворов. Полученные значения согласуются с литературными данными и результатами оригинальных расчетов.

3. Разработана уточненная модель описания транспорта электронов в нанометровых гет ероструктурах полевых транзисторов Шоттки с учетом: а) баллистических эффектов движения горячих носителей; б) влияния топологий приборов и радиационных дефектов; в) влияния эффекта усиления радиационного воздействия на границах раздела затвор-канал и канал-буферный слой на топологию кластеров дефектов; г) изменения сечения рассеяния носителей заряда на кластерах дефектов при разогреве электронного газа; д) возможности квантового характера движения носителей между субкластерами.

4. Проведено теоретическое исследование и сравнение полученных результатов с экспериментальными данными о воздействии нейтронов с энергиями ~1 МэВ и 14 МэВ на характеристики гомо- и гетерострук-турных квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки (с длиной канала 30-200 нм). Показано, что:

а) при облучении нейтронами с энергией ~1МэВ степень радиационной деградации параметров приборов снижается в ряду элементного состава буферного слоя ваАв, АЮаАэ (снижение в 2-3 раза), А1Аз/ОаАз (снижение в 4-6 раз), что объясняется эффектом компрес-

сии траекторий электронов в канале и геттерирующим свойством гете-рограницы буферного слоя;

б) воздействие нейтронов с энергией 14 МэВ характеризуется в 1,2-2 раза большей скоростью деградации гомоструктурных приборов, чем при энергии ~1 МэВ, что объясняется увеличением частоты рассеяния электронов на субкластерах;

в) при нейтронном облучении возможно улучшение характеристик короткоканальных приборов. Экспериментально наблюдался рост крутизны вольт-амперных характеристик в 1,5-4 раза, что объяснено эффектом охвата проводящих отверстий между субкластерами управляющим полем в случае классического и квантового характера движения электронов в отверстиях. Результаты моделирования согласуются с экспериментальными данными.

5. Исследовано комплексное воздействие протонного, гамма- и нейтронного облучений на GaAs встречно-штыревые структуры. Показано, что облученные протонами эпитаксиальные структуры не ухудшают свои изолирующие свойства при воздействии радиации. При гамма-облучении дефекты протонной обработки перестраиваются и перераспределяются так, что при энергии оптических квантов, близкой к ширине запрещенной зоны, фоточувствительность структур при дозе гамма-облучения 107 Р практически не меняется, что объясняется особенностями дефектов, генерируемых гамма-излучением, и объемным характером процесса рекомбинации, на который слабо влияют дефекты, сконцентрированные вблизи границы полупроводника с металлом. При последующем нейтронном облучении фоточувствительность снижается равномерно во всем диапазоне длин волн, что объясняется однородностью распределения кластеров дефектов.

6. Теоретически исследовано влияние распределения точечных радиационных дефектов, возникающих при протонном облучении, на транспорт электронов в активной области мощного полевого транзистора с многосекционным затвором Шоттки. Показано, что специфика топологии прибора и распределения радиационных дефектов в канале позволяют повысить предельную частоту работы транзистора примерно в 1,5 раза по сравнению с прибором классической архитектуры.

Список цитированной литературы

1. Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия. - М.: Мир, 1991.-632 с.

2. Вавилов B.C., Кекелидзе Н.П., Смирнов JI.C. Действие излучений на полупроводники. - М.: Наука, 1988. - 192 с.

3.Вавилов B.C., Ухин H.А. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. - М.: Атомиздат, 1969. — 311 с.

4.Gossik B.R. Disordered region in semiconductors bombarded by fast neutron//J.Appl. Phys.- 1954.-№9.-P. 1214-1218.

5.Аствацатурьян E.P., Громов Д.В., Ломако B.M. Радиационные эффекты в приборах и интегральных схемах на арсениде галлия. -Минск: Университетское, 1992. - 219 с.

6. Оболенский C.B. Влияние неоднородности распределения радиационных дефектов на характер протекания тока в квазибаллистическом полевом транзисторе //Микроэлектроника. - 2004. -Т.ЗЗ. - Вып. 2. - С. 153.

7.Козловский В.В. Модифицирование полупроводников пучками протонов.- СПб.: Наука, 2003. - 268 с.

Список публикаций по теме диссертации

А1. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Внутренняя структура кластера радиационных дефектов при нейтронном облучении GaAs // Вестник Нижегородского университета. Серия: физика твердого тела. - 2003. -Вып. 1.-С.20-25.

А2. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Внутренняя структура кластера радиационных дефектов при нейтронном облучении GaAs // «Физические и физико-химические основы ионной имплантации»: Тез. докл. VI Всеросс. сем., Н.Новгород, 15 - 17 октября 2002, -Н.Новгород: ННГУ. - 2002. - С.64.

A3. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Экспериментальное исследование структуры кластеров радиационных дефектов в GaAs посредством квазибаллистических электронов // Физика и химия обработки материалов. - 2005. - №3. - С. 29 - 32.

A4. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Микроскопия кластеров радиационных дефектов в квазибаллистических полевых транзисторах // Вопросы атомной науки и техники. Серия: физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2004. - Вып. 1-2. - С. 46 - 48.

А5. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Экспериментальное исследование структуры кластеров радиационных дефектов в арсениде галлия посредством квазибаллистических электронов // «Физика взаимодействия заряженных частиц с кристаллами»: Тез. Докл. XXXIV межд. конф., Москва, 31 мая - 2 июня 2004, - М.:УНЦ ДО. - 2004. - С. 155.

А6. Радиационная стойкость перспективных арсенид галлиевых полевых транзисторов Шоттки / Киселева Е.В., Китаев М.А., Оболенский C.B. и др. // ЖТФ. - 2005. - №. 4. - С. 136 - 138.

А7. Радиационная стойкость квазибаллистических полевых транзи-

сторов Шоттки с различными конструкциями буферного слоя при воздействии нейтронного облучения разных спектров / Киселева Е.В., Оболенский C.B., Китаев М.А. и др. // Письма в ЖТФ. - 2005. - № 20. -С. 58-64.

А8. Сравнение радиационной стойкости GaAs полевых транзисторов Шоттки с различными конструкциями гетеробуферов / Громов В.Т., Киселева Е.В., Китаев М.А. и др. // «Радиационная стойкость электронных систем - Стойкость 2004»: Тез. докл. Росс, научн.-техн. конф., Лыткарино, 1-3 июня 2004, - М.: НИИП. - 2004. С. 131 - 132.

А9. Влияние буферного слоя на характеристики квазибаллистических GaAs полевых транзисторов Шоттки при воздействии нейтронного облучения различных энергий / Громов В.Т., Киселева Е.В., Китаев М.А. и др. // «Физические и физико-химические основы ионной имплантации»: Тез. докл. Всеросс. сем., Н.Новгород, 26 - 29 октября 2004, - Н.Новгород: ННГУ. - 2004. С. 16 - 18.

А10. Field effect transistor constructed of novel structure with short-period (GaAs)n/(AlAs)m superlattice / Trofimov V.T., Valeiko M.V., Volchkov N.A., E.V.Kiseleva etc. // Proc. of HCIS-14, Chicago, 24-29 June 2005.-P. P 1.

All. Формирование квантовых отверстий при нейтронном облучении квазибаллистического полевого транзистора / Громов В.Т., Китаев М.А., Киселева Е.В. и др. // Микроэлектроника. - 2005. - №6. - С. 424 - 430.

А12. Мурель A.B., Оболенский C.B., Фефелов А.Г., Киселева Е.В. Устойчивость обработанных протонами GaAs фотодетекторов к гамма - нейтронному облучению // ФТП. - 2004. - № 7. - С. 834 - 840.

А13. Оболенский C.B., Фефелов А.Г., Киселева Е.В., Мурель A.B. Исследование характеристик встречно-штыревых GaAs структур при комбинированном протонном, гамма- и нейтронном облучении И Вестник Нижегородского университета. Серия: физика твердого тела. -2003.-Вып. 1.-С. 96-104.

А14. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Радиационная стойкость GaAs полевых транзисторов Шоттки со встроенными решетками радиационных дефектов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2004. -Вып. 1 -2.-С. 49-50.

Al 5. Киселева Е.В., Оболенский C.B. Радиационная стойкость GaAs полевых транзисторов Шоттки со встроенными решетками радиационных дефектов // «Радиационная стойкость электронных систем — Стойкость 2003»: Тез. докл. Росс, научн.-тех. конф., Лыткарино, 3-5 июня 2003, - М.: НИИП. - 2003. - С. 157 - 158.

Подписано в печать 20.02.2006. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1. Зак. 290. Тир. 100.

Типография Нижегородского госуниверситета Лицензия № 18-0099 603000, Н. Новгород, ул. Б. Покровская, 37.

¿Ú&Ó/L

P-521Î

»

Г

Введение.

Глава 1. Воздействие радиационного облучения на полупроводниковые приборы и материалы —состояние проблемы.

§ 1.1. Типы радиационного излучения. Источники радиации.

§ 1.2. Дефектообразование в полупроводниковых материалах и структурах при радиационном воздействии.

1.2.1. Образование дефектов смещения при воздействии paduaifuoiuioso излучения.

1.2.2. Стабилизация кластеров радиационных дефектов.

1.2.3. Дефекты, образующиеся в GaAs при нейтронном воздействии.

1.2.4. Особенности дефектообразования в полупроводниковых приборных гетероструктурах. Эффект усиления влияния радиационного воздействия.

§ 1.3. Влияние радиационного излучения на характеристики полевых транзисторов.

1.3.1. Основные характеристики транспорта электронов в полевых транзисторах в отсутствие облучения.

1.3.2. Изменение характеристик полупроводниковых материалов при воздействии радиационного облучения.

1.3.3. Изменение характеристик полевых транзисторов при воздействии радиационного излучения.

§ 1.4. Основные методы моделирования транспорта носителей заряда в короткоканальных полупроводниковых приборах.

1.4.1. Метод эквивалентной схемы.

1.4.2. Моделирование методом частиц.

1.4.3. Квазигидродинамический метод.

§ 1.5. Улучшение параметров полевых транзисторов Шотгки при использовании квантово-размерных эффектов.

§ 1.6. Выводы к главе 1.

Глава 2. Методы численного моделирования процессов дефектообразова-ния и транспорта носителей заряда при радиационном воздействии в полупроводниках, полупроводниковых приборах и структурах.

§ 2.1. Исследуемые объекты.

§ 2.2. Моделирование процессов дефектообразования и анализ топологии дефектов, возникающих при радиационном воздействии в GaAs и гетероструктурах полевых транзисторов.

2.2.1. Алгоритм анализа топологии радиационных дефектов, образующихся при воздействии нейтронного облучения различных энергий.

2.2.2. Алгоритм анализа топологии кластеров радиационных дефектов, образующихся в приборных структурах V-ПТШ с различными констру-куиями буферного слоя при воздействии нейтронного облучения.

§ 2.3. Моделирование транспорта носителей заряда в полупроводниках и полупроводниковых гетероструктурах при радиационном воздействии.

2.3.1. Алгоритм моделирования транспорта носителей заряда в активной области ПТШ с гомо- и гетероструктурыми буферными слоями с учетом радиационного воздействия.

2.3.2. Алгоритм анализа радиационной модификации транспорта носиелей заряда в активной облати квазибаллистического ПТШ с учетом квантовых эффектов проникновения между СКРД.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Дефектообразование в арсениде галлия и арсенид галлиевых полупроводниковых моно- и гетероструктурах при радиационном воздействии

§3.1. Анализ топологии кластеров радиационных дефектов, образующихся в GaAs при облучении быстрыми нейтронами.

3.1.1. Расчет распределений размеров СКРД и расстояний между ними при воздействии нейтронов различных энергий.

3.1.2. Расчет фрактальной размерности КРД, образующихся в GaAs при нейтронном облучении.

§ 3.2. Анализ топологии субкластеров радиационных дефектов, образующихся при облучении нейтронами спектра деления в активной области квазибаллистического GaAs полевого транзитора Шоттки с V-образным затвором при различных конструкциях буферного слоя.

3.2.1. Анализ топологии СКРД, образующихся при нейтронном облучении в структуре квазибаллистического GaAs полевого транзитора Шоттки с V-образным затвором.

3.2.2. Микроскопия кластеров посредством горячих электронов.

§ 3.3. Исследование вляния комплексного гамма-нейтронного облучения на топологию радиационных дефектов, образующихся в облученных протонами GaAs встречно-штыревых структурах.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Ттранспорт носителей заряда в нанометровых полупроводниковых моно- и гетероструктурах на основе GaAs при радиационном воздействии

§ 4.1. Изменение параметров GaAs с учетом топологии кластеров радиационных дефектов.

§ 4.2. Исследование транспорта носителей заряда и радиационной модификации характеристик GaAs квазибаллистического ПТШ с V-образным Au/Ti затвором в условиях динамического управления длиной канала прибора.

§ 4.3. Улучшение характеристик квазибаллистических ПТШ с

V-образным затвором при нейтронном облучении.

§ 4.4. Влияние топологии радиационных дефектов на характеристики квазибаллистических ПТШ с V-образным затвором и гетероструктурным буферным слоем при воздействии нейтронов различных энергий.

§ 4.5. Формирование решетки радиационных дефектов в канале ваЛв полевого транзистора Шоттки.

Выводы к главе 4.

Актуальность темы исследований

Развитие твердотельной электроники сопровождается сокращением размеров активных областей приборов. Особый интерес исследователей вызывают гомо- и гетероструктуры с характерными размерами, сопоставимыми с длинами релаксации параметров электронного газа [1]. Однако до настоящего времени вопрос радиационного воздействия на транспорт электронов в таких приборах был практически не исследован. При этом математическое моделирование является подчас единственным средством, позволяющим анализировать физические процессы формирования радиационных дефектов и транспорта электронов в радиационно-нарушенных структурах.

Известно, что воздействие радиации приводит к образованию различного рода дефектов и ионизации полупроводника [2, 3]. В частности, при нейтронном облучении в результате каскадных смещений атомов помимо точечных дефектов образуются разупорядоченные области [4] - кластеры дефектов, состоящие из более мелких и плотных образований - субкластеров. Такие объекты окружены пространственным зарядом и препятствуют движению электронов. При этом рассеяние холодных носителей происходит на кластерах в целом [5], а горячих - на отдельных субкластерах [6].

Ранее при моделировании транспорта электронов в субмикронных приборах рассеяние носителей заряда на субкластерах радиационных дефектов учитывалось в приближении равномерного распределения и одинакового (среднего) размера субкластеров [6]. В условиях наноэлектроники такого приближения может быть недостаточно. В случае, когда размеры кластеров или расстояния между ними сравнимы с размерами активных областей (сверхкороткие структуры, воздействие высокоэнергетических нейтронов) или при низких флюенсах нейтронного облучения, изменение характеристик транспорта носителей заряда будет определяться уже не средним размером субкластеров, а их распределением по размерам, а также распределением расстояний между ними.

Кроме того, вблизи границ раздела материалов гетероструктур топология кластеров радиационных дефектов имеет особенности: отличия параметров материалов (масс атомов, плотностей, сечений взаимодействия с нейтронами) могут приводить к усилению или ослаблению влияния радиации на приграничные области, а напряженные слои гетероструктур склонны к накоплению дефектов. В ® итоге, топология твердотельных приборов начинает влиять на распределение и состав радиационных дефектов в полупроводниковой структуре. И, наоборот, поскольку характерные размеры активных областей современных приборов сравнимы с длинами проявления перечисленных выше эффектов, радиационные нарушения могут повлиять не только на количественные, но и на качественные характеристики протекания тока - пространственное распределение носителей в активной области, характер их движения и т.д. Это потребовало развития метода исследования топологии кластеров радиационных дефектов и ее учета при ана-® лизе модификации транспорта электронов. Последнее позволило прогнозировать изменение электрических свойств структуры при радиационном воздействии.

Важным направлением радиационной физики твердого тела является избирательное изменение свойств материалов и структур посредством радиационного воздействия. Предметом многих исследований является протонная обработка материалов [7], широко применяемая для изоляции контактных площадок приборов от активных областей и изоляции приборов друг от друга в интегральных схемах. Однако вопрос радиационной модификации характеристик подобных структур требует дополнительного рассмотрения, поскольку влияние различных видов радиации неаддитивно, что связано с существенной зависимостью процессов формирования и стабилизации дефектов в твердом теле от свойств исходного материала [3] и топологии приборов. После облучения изначально дефектной структуры результирующие характеристики могут быть иными, чем в случае бездефектного материала, что открывает дополнительные возможности для применения радиационных технологий.

Цель работы

Анализ топологии радиационных дефектов и транспорта носителей заряда в Ф гетероструктурах полевых транзисторов с барьером Шоттки при облучении нейтронами различных энергий с применением методов численного моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Развитие метода, разработка и апробация алгоритма анализа структуры радиационных нарушений в полупроводниках с учетом: а) пространственного расположения субкластеров и их распределения по размерам; б) распределения расстояний между субкластерами в приборных структурах с нанометровыми рабочими слоями ваАБ; в) усиления влияния нейтронного воздействия на границах раздела материалов гетероструктур.

2. Развитие метода экспериментального исследования размеров субкластеров радиационных дефектов, основанного на анализе баллистической проводимости нанометровых транзисторных структур.

3. Разработка математической модели, проведение моделирования и анализ радиационной модификации транспорта носителей заряда и электрофизических характеристик гетероструктур квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки (с длиной канала 30-200 нм) с буферными слоями на основе ваАБ, тройного соединения АЮаАэ и сверхрешетки А^зЛЗаАБ до и после облучения нейтронами с энергией ~1 МэВ и 14 МэВ.

4. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния гамма- и нейтронного излучений на электрические свойства облученных протонами встречно-штыревых ваАз структур; анализ радиационных изменений параметров периферийных областей полевых транзисторов с барьером Шоттки.

5. Теоретическое исследование влияния пространственного распределения точечных радиационных дефектов, возникающих при протонном облучении мощного полевого транзистора с многосекционным затвором Шоттки, на характеристики транспорта электронов.

Научная новизна

1. Развит комплексный теоретический метод анализа топологии кластеров радиационных дефектов, учитывающий проявление эффекта усиления влияния нейтронного облучения на границах раздела материалов и включающий: а) моделирование процесса дефектообразования в приборной структуре методом

Монте-Карло; б) исследование пространственного распределения дефектов в составе кластера; в) расчет фрактальной размерности кластера.

2. Предложен неразрушающий экспериментальный метод анализа внутрен-® ней структуры кластеров радиационных дефектов посредством горячих элек тронов в баллистических полупроводниковых структурах и приборах.

3. Впервые исследован транспорт носителей заряда в условиях одновременного проявления квазибаллистических и радиационных эффектов с учетом взаимного влияния топологий прибора и радиационных дефектов в условиях динамического управления длиной канала транзистора.

4. Впервые на основе экспериментальных и теоретических результатов проведено сравнение воздействия нейтронов с энергиями ~1 МэВ и 14 МэВ на характеристики квазибаллистического транспорта электронов вдоль гетерогра-ницы в полевых транзисторах с У-образным затвором Шоттки.

5. Впервые исследовано проявление квантовых эффектов взаимодействия горячих электронов с кластерами радиационных дефектов при движении носителей заряда в радиационно-нарушенных нанометровых полупроводниковых структурах.

Практическая значимость работы

1. Разработан пакет прикладных программ для теоретического исследования топологии кластеров радиационных дефектов, в том числе: а) в приборных структурах с нанометровыми рабочими слоями СаАэ; б) в условиях проявления ф эффекта усиления влияния нейтронного излучения на границах раздела материа-* лов исследуемых гетероструктур.

2. На основе предложенного экспериментального метода исследования внутренней структуры кластеров радиационных дефектов получены зависимости сечения рассеяния носителей заряда на кластерах и субкластерах дефектов от энергии электронов.

3. Разработан пакет прикладных программ для расчета радиационных изме-^ нений характеристик полевых транзисторов Шоттки с гетероструктурными слоями и длинами каналов до 30 нм с учетом топологии кластеров радиационных дефектов при различных уровнях радиационного воздействия.

4. Теоретически и экспериментально исследована стойкость к облучению ® нейтронами с энергией МэВ и 14 МэВ ваАБ полевых транзисторов с

У-образным затвором Шоттки (с длиной канала 30-200 нм) с гомо- и гетерост-руктурными буферными слоями на основе ваАБ, тройного соединения АЮаАБ

1 ^ О и сверхрешетки А^ЛЗаАз. Показано, что: а) при флюенсе 2-10 см" нейтронов с энергией МэВ крутизна вольт-амперных характеристик гомоструктур-ного транзистора снижается примерно на 80% от исходного значения, гетерост-руктурного транзистора с буферным слоем на основе тройного соединения АЮаАБ - на 30% и гетероструктурного транзистора с буферным слоем на осно-® ве сверхрешетки А1Аз/СаАз - на 15%; б) при воздействии того же флюенса нейтронов с энергией 14 МэВ гомоструктурный прибор выходит из строя, тогда как крутизна вольт-амперных характеристик транзистора с АЮаАБ гетеробуфе-ром снижается на те же 30%.

5. Даны практические рекомендации по оптимизации конструкции исследуемых структур с применением радиационных технологий: а) использование протонной обработки для создания радиационно-стойких фотодетекторов; б) профилирование каналов мощных полевых транзисторов с многосекционным затвором посредством селективного дефектообразования для повышения рабочей частоты и радиационной стойкости приборов.

Результаты диссертации использованы на ряде предприятий при моделиро-• вании радиационно-стойких интегральных схем, а также на кафедре электроники ННГУ при подготовке лабораторного практикума по курсам «Твердотельная электроника», «Физика полупроводниковых приборов» и разработке спецкурса «Моделирование полупроводниковых приборов».

Основные положения, выносимые на защиту

1. При облучении нейтронами с энергиями ~1 МэВ в ваАБ распределение ф размеров субкластеров радиационных дефектов имеет кол околообразный вид; распределение ограничено со стороны малых расстояний. Средний размер субкластеров составляет около 11 нм.

2. Анализ экспериментальных вольт-амперных характеристик короткока-нальных полевых транзисторов с барьером Шоттки позволяет определить сечения рассеяния горячих электронов на субкластерах радиационных дефектов. При облучении ваАБ короткоканального транзистора нейтронами с энергией ~1 МэВ размеры субкластеров, найденные из определенных с использованием данного метода сечений рассеяния электронов в канале, сильно зависят от материала затвора и составляют около 30 нм в случае золотого электрода и 10 нм в случае алюминиевого.

3. При облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки с длиной затвора около 50 нм и различными конструкциями буферных слоев происходит последовательное снижение в 2-3 раза деградации крутизны вольт-амперных характеристик приборов в ряду элементного состава буферного слоя: ваАБ, АЮаАБ, А1Аз/СаА8 сверхрешетка.

4. При облучении нейтронами с энергией 14 МэВ относительные изменения крутизны вольт-амперных характеристик и порогового напряжения квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки с ваАБ буферным слоем в 1,2-2 раза выше, чем при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ. В пределах статистического разброса изменения характеристик гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов с АЮаАБ буферным слоем при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ и 14 МэВ неразличимы.

Личный вклад автора в получение результатов

В работах по развитию метода анализа топологии кластеров радиационных дефектов в полупроводниковых материалах и приборах вклад автора является определяющим с точки зрения постановки задачи, разработки пакета прикладных программ, проведения расчетов и анализа полученных результатов. В работах по развитию экспериментального метода исследования структуры кластеров радиационных дефектов вклад автора является определяющим с точки зрения разработки и апробации метода. Вклад автора диссертации и научного руководителя Оболенского С. В. в разработку пакета прикладных программ для исследования радиационной модификации транспорта электронов в каналах гомо- и гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов равноценен. Исследование модификации характеристик гомо- и гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов после облучения нейтронами различных энергий проводилось совместно с Оболенским С. В., Козловым В. А., Китаевым М. А., Громовым В. Т. и др. Вклад соавторов равноценен. Все расчеты, результаты которых представлены в диссертации, проведены автором. В работах по исследованию изменения характеристик обработанных протонами периферийных областей транзисторов автор участвовала в обсуждении результатов эксперимента (совместно с Мурелем А. В. и др.) и проводила моделирование процесса дефектообразования. В работах по исследованию характеристик транспорта электронов в профилированном канале полевого транзистора с многосекционным затвором вклад соавторов равноценен.

Публикации и апробация результатов

Основные результаты диссертации отражены в 15 публикациях, в том числе, 9 статьях в реферируемых журналах и 6 тезисах научных конференций и семинаров: XXXIV Международной конференции «Физика взаимодействия заряженных частиц с кристаллами» (Москва, МГУ, 31 мая - 2 июня 2004), Международной конференции «Nonequilibrium Carrier Dynamics in Semiconductors» (Chicago, 24-29 June 2005), Российской научно-технической конференции «Радиационная стойкость электронных систем» (Лыткарино, 3-5 июня 2003, 1 - 3 июня 2004), Всероссийского семинара «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (Н. Новгород, НИФТИ, 15-17 октября 2002,26-29 октября 2004).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 155 страниц, включая 80 рисунков, 9 таблиц и список цитируемой литературы из 105 наименований.

Основные результаты работы можно свести к следующим:

1. Развит теоретический метод исследования внутренней структуры кластеров радиационных дефектов, в том числе, в приборных гетероструктурах с нанометровыми рабочими слоями в условиях проявления эффекта усиления влияния нейтронного излучения на границах раздела материалов. Метод основан на статистическом анализе распределения дефектов в составе кластеров и позволяет получить информацию о структуре разупорядоченной области (распределение размеров дефектных скоплений и расстояний между ними, фрактальную размерность). Найденный с помощью предложенного метода средний размер субкластеров, образованных при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ в ваАв, составил около 11 нм, что согласуется с приведенными в литературе экспериментальными данными.

2. Разработан новый неразрушающий метод определения размеров субкластеров дефектов посредством анализа экспериментальных результатов по изменению проводимости баллистических приборных структур после радиационного воздействия. Апробация метода на ваАв полевых транзисторах с У-образным затвором Шоттки показала, что при облучении нейтронами с энергией ~1 МэВ размеры субкластеров составляют около 30 нм в случае золотого и 10 нм в случае алюминиевого затворов. Полученные значения согласуются с литературными данными и результатами оригинальных расчетов.

3. Разработана уточненная модель описания транспорта электронов в нанометровых гетероструктурах полевых транзисторов Шоттки с учетом: а) баллистических эффектов движения горячих носителей; б) влияния топологий приборов и радиационных дефектов; в) влияния эффекта усиления радиационного воздействия на границах раздела затвор-канал и канал-буферный слой на топологию кластеров дефектов; г) изменения сечения рассеяния носителей заряда на кластерах дефектов при разогреве электронного газа; д) возможности квантового характера движения носителей между суб кластерами.

4. Проведено теоретическое исследование и сравнение полученных результатов с экспериментальными данными о воздействии нейтронов с энергиями ~1 МэВ и 14 МэВ на характеристики гомо- и гетероструктурных квазибаллистических полевых транзисторов Шоттки (с длиной канала 30-200 нм). Показано, что: а) при облучении нейтронами с энергией ~1МэВ степень радиационной деградации параметров приборов снижается в ряду элементного состава буферного слоя ОаАэ, АЮаАв (снижение в 2-3 раза), А1Аз/ОаА8 (снижение в 4-6 раз), что объясняется эффектом компрессии траекторий электронов в канале и геттерирующим свойством гетерограницы буферного слоя; б) воздействие нейтронов с энергией 14 МэВ характеризуется в 1,2-2 раза большей скоростью деградации гомоструктурных приборов, чем при энергии ~1 МэВ, что объясняется увеличением частоты рассеяния электронов на субкластерах; в) при нейтронном облучении возможно улучшение характеристик короткоканальных приборов. Экспериментально наблюдался рост крутизны вольт-амперных характеристик в 1,5-4 раза, что объяснено эффектом охвата проводящих отверстий между субкластерами управляющим полем в случае классического и квантового характера движения электронов в отверстиях. Результаты моделирования согласуются с экспериментальными данными.

5. Исследовано комплексное воздействие протонного, гамма- и нейтронного облучений на ваАэ встречно-штыревые структуры. Показано, что облученные протонами эпитаксиальные структуры не ухудшают свои изолирующие свойства при воздействии радиации. При гамма-облучении дефекты протонной обработки перестраиваются и перераспределяются так, что при энергии оптических квантов, близкой к ширине запрещенной зоны, фоточувствительность структур при дозе гамма-облучения 107 Р практически не меняется, что объясняется особенностями дефектов, генерируемых гамма-излучением, и объемным характером процесса рекомбинации, на который слабо влияют дефекты, сконцентрированные вблизи границы полупроводника с металлом. При последующем нейтронном облучении фоточувствительность снижается равномерно во всем диапазоне длин волн, что объясняется однородностью распределения кластеров дефектов.

6. Теоретически исследовано влияние распределения точечных радиационных дефектов, возникающих при протонном облучении, на транспорт электронов в активной области мощного полевого транзистора с многосекционным затвором Шоттки. Показано, что специфика топологии прибора и распределения радиационных дефектов в канале позволяют повысить предельную частоту работы транзистора примерно в 1,5 раза по сравнению с прибором классической архитектуры.

Заключение

1. Шур M. Современные приборы на основе арсенида галлия. - М.: Мир, 1991.-632 с.

2. Вавилов B.C., Кекелидзе Н.П., Смирнов JI.C. Действие излучений на полупроводники. М.: Наука, 1988. 192 с.

3. Вавилов B.C., У хин H.A. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М.: Атомиздат, 1969. - 311 с.

4. Gossik B.R. Disordered region in semiconductors bombarded by fast neutron // J.Appl. Phys. 1954. - № 9. - P. 1214-1218.

5. Аствацатурьян E.P., Громов Д.В., Ломако B.M. Радиационные эффекты в приборах и интегральных схемах на арсениде галлия. Минск: Университетское, 1992. - 219 с.

6. Оболенский C.B. Влияние неоднородности распределения радиационных дефектов на характер протекания тока в квазибаллистическом полевом транзисторе. // Микроэлектроника. 2004. № 2. С. 153-159.

7. Козловский В.В. Модифицирование полупроводников пучками протонов. -СПб.: Наука, 2003. 268 с.

8. Демарина Н.В., Оболенский C.B. Электронный транспорт в нанометровых GaAs структурах при радиационном воздействии // ЖТФ. 2002. - № 1. - С. 66-71.

9. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977.-672 с.

10. Радиационная стойкость материалов радиотехнических конструкций (справочник) / Под ред. Сидорова H. Н., Князева В. К. М.: Сов. радио, 1976. -568 с.

11. Мырова Л.О., Чепиженко A.B. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. -М.: Радио и связь, 1988. 296 с.

12. Оболенский С. В. Физико-топологическое моделирование характеристик субмикронных полевых транзисторов на арсениде галлия с учетом радиационных эффектов: Дис. . док. техн. наук: 05.27.01 / С. В. Оболенский. Москва, 2003. - 292 с.

13. Коноплева Р.Ф., Остроумов В.Н. Взаимодействие заряженных частиц высоких энергий с германием и кремнием. М.: Атомиздат, 1975. - 128 с.

14. Винецкий В.Л., Холодарь Г.А. Радиационная физика полупроводников. -Киев: Наукова думка, 1979. 332 с.

15. Корбетт Дж., Бургуэн Ж. Дефектообразование в полупроводниках // Точечные дефекты в твердых телах / Под ред. Болтакса Б.И. М.: Мир, 1979. -379 с.

16. Коршунов Ф.П., Богатырев Ю.В., Вавилов В.А. Воздействие радиации на интегральные микросхемы. М.: Наука и техника, 1986. - 254 с.

17. Дине Д., Виньярд Д. Радиационные эффекты в твердых телах. М.: Изд. иностр. лит., 1960. - 243 с.

18. Ланг Д. Радиационные дефекты в соединениях An,Bv // Точечные дефекты в твердых телах / Под ред. Болтакса Б.И. М: Мир, 1979. - 379 с.

19. Pons D., Bourgoin J. С. Irradiation-induced defects in GaAs // J. Phys. C: Solid State Phys. 1985.-v. 18.-№ 20. - P. 3839-3871.

20. Коноплева Р.Ф., Питвинов В.Л., Ухин H.A. Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий. М.: Атомиздат, 1971. - 176 с.

21. Радиационные методы в твердотельной электронике. / Вавилов B.C., Горин Б.М., Данилин Н.С. и др. М.: Радио и связь, 1990. - 184 с.

22. Физические процессы в облученных полупроводниках. / Под ред. Смирнова Л.С. Новосибирск: Наука, 1977. - 253 с.

23. Вавилов В. С., Кив А. Е., Ниязова О. Р. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках. М.: Наука, 1981. - 368 с.

24. Вавилов B.C. Действие излучений на полупроводники. М.: Физматгиз, 1963.-264 с.

25. Biersak J.P. Computer simulation of sputtering // Nuclear instruments and methods in physic research. 1987. - № 1. - P. 21-36.

26. Томсон М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах. М: Мир, 1971.-367 с.

27. Демарина Н. В. Электронный транспорт в GaAs структурах при радиационном воздействии: Дис. . канд. физико-матем. наук: 01.04.10 / Н. В. Демарина Н.Новгород, 2000. - 160 с.

28. Brudnyi V.N., Grinyaev S.N., Stepanov V.E. Radiation defects in the semiconductor epitaxial layer // Physica B: Condens. Matter. 1995. - № 4. - P. 429-431.

29. Оболенский C.B. Моделирование структуры кластера радиационных дефектов в полупроводниках при нейтронном облучении // Изв. вузов: Электроника. 2002. - № 6. - С. 67-71.

30. Bertolotti М. Characteristics of the desodering region in the semiconductors // J. Appl. Phys. 1967. - № 12. - P. 2645-2649.

31. Новиков B.A., Пешев В.В. Влияние неоднородного распределения радиационных дефектов в GaAs на спектры DLTS // ФТП. 1998. — № 4. -С. 411-416.

32. Брудный В. Н., Пешев В. В. U-пик в спектрах DLTS n-GaAs, облученного быстрыми нейтронами и протонами (65 МэВ) // ФТП. 2003. - т. 37. - № 2.-С. 151-155.

33. Брудный В.Н., Колин Н.Г., Новиков В.А., Нойфех А.И., Пешев В.В. Высокотемпературный отжиг и ядерное легирование GaAs, облученного реакторными нейтронами // ФТП. 1997. - №7. - С. 811 - 815.

34. Оболенский С.В. Токовая спектроскопия глубоких уровней в n-GaAs на основе анализа ВАХ полевых транзисторов // Новые промышленные технологии. 2001. - № 2-3. - С. 29-32.

35. Mitchell Е. W., Norris C.J. Characteristics of the defects in the semiconductors // Phys. Soc. Simp., Japan, 1966, 1966. - P. 2992 - 2993.

36. Point Defects in GaAs Irradiated with Fast Neutrons / Dlulbek C., Dlubek A., Krause R., Brummer O. // Phys. Stat. Sol. 1988. - № 1. - P. 111-115.

37. Кладько В.П., Пляцко В.П. О влиянии легирующей примеси на процесс формирования разупорядоченных областей в GaAs при облучении быстрыми нейтронами //ФТП. 1998. - № 3. - С. 261-265.

38. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Микроскопия кластеров радиационных дефектов в квазибаллистических полевых транзисторах // ВАНТ, сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2004. -№ 1-2.-С. 46-48.

39. Ренгевич А. Е. Радиационные эффекты в полевых транзисторах с высокой подвижностью электронов // ПЖТФ. 1999. - № 8. - С. 55 - 58.

40. Пожела Ю. Физика быстродействующих транзисторов. Вильнюс: Мокс-лас, 1989.-264 с.

41. Полевые транзисторы на арсениде галлия. / Под ред. Ди Лоренцо Д.В., Канделуола Д.Д. М.: Радио и связь, 1988. - 496 с.

42. Рыжий В.И., Баннов H.A., Федирко В.А. Баллистический и квазибал- лис-тический транспорт в полупроводниковых структурах // ФТП. 1984. - № 5.-С.

43. Eastman L. F. The limits of electron ballistic motion in compound semiconductor transistor // Inst. Phys. Conf. Ser. 1981. - № 63. - P. 245 - 250.

44. Степаненко И. П. Основы микроэлектроники. М.: Сов. радио, 1980. - 424 с.

45. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1973. - 656 с.

46. Агаханян Т.М., Аствацатурьян Е.Р., Скоробогатов П.К. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 256 с.

47. Зулиг Р. Радиационные эффекты в ИС на GaAs // Арсенид галлия в микроэлектронике / Под ред. Айнспрука Н., Уиссмена У. М.: Мир. 1988. С. 501547.

48. Взаимодействие арсенида галлия с ионизирующим излучением и проблемы радиационной стойкости арсенидогаллиевых приборов / Бобыль A.B., Конакова Р.В., Кононов В.К. и др.// Электронная техника, сер. Управление качеством. 1992. -№ 4-5. -С. 31 -40.

49. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Радиационная стойкость перспективных арсенид галлиевых полевых транзисторов Шоттки // ЖТФ. 2005. - т. 75. -№4.-С. 136-138.

50. Новожилов Б. В. Метод Монте-Карло. М.: Знание, 1966. - 48 с.

51. Оболенский С.В. Предел применимости локально-полевого и квазигидродинамического приближения при расчетно-эксперимен-тальной оценке радиационной стойкости субмикронных полупроводниковых приборов // Изв. вузов: Электроника. 2002. - № 6. - С. 31-38.

52. Демарина Н.В., Оболенский С.В. Электронный транспорт в нанометровых GaAs структурах при облучении гамма-квантами // ВАНТ, сер. Воздействие радиационного излучения на РЭА. 2001. - № 1-2,- С. 66-68.

53. Демарина Н.В., Оболенский С.В. Разогрев электронного газа в субмикронных структурах быстрыми электронами, инжектированными из металла // ФизХОМ. 2001. - № 1. - С. 20-23.

54. Оболенский С.В., Павлов Г.П. Влияние нейтронного и космического излучения на характеристики полевого транзистора с затвором Шоттки // ФТП. 1996. -№3. С. 413-420.

55. Оболенский С.В. Неаддитивность дефектообразования при последовательном протонном и нейтронном облучении GaAs // ФизХОМ. 2001. - № 2. -С. 5-6.

56. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. М.: Мир, 1987.-640 с.

57. Fawsett W., Boardman D.A., Swain S. Monte Carlo determination of electron transport properties in gallium arsenide // J. Phys. Chem. Solids. 1970. - № 11. -P. 1963-1974.

58. Пешев B.B., Смородинов С.В. Высокотемпературное облучение арсенида галлия // ФТП. 1997. - № 10. - С. 1234-1235.

59. Hiroshi Okada, Hideki Hasegawa. Characteristics of GaAs Schottky in-plane gate quantum wire transistors for switching of quantized conductance // Physica B. 1999. - № l.-P. 123-126.

60. Демиховский В.Я., Вугальтер Г.А. Физика квантовых низкоразмерных структур. М: Логос, 2000. - 247 с.

61. Fabrication of quantum dot transistors incorporating a single self-assembled quantum dot / Jung S.W., Hwang D., Ahn J.H. et. al. // Physica E. 2000. - № 4. - P. 430-434.

62. Неволин B.K. Двухэлектродные элементы наноэлектроники на основе квантовых проводов // Микроэлектроника, 1999. №4. - С. 251 - 257.

63. Баллистическая проводимость квантовой проволоки при конечных температурах / Баграев Н.Т., Иванов В.К., Клячкин JI.E. и др. // ФТП. 2000. - № 6.-С. 737-741.

64. Claree R.C. A high-efficiency castellated gate power FET // «IEEE Cornell Conference on high-speed semiconductor devices and circuits»: Proc. Of Int. Conf., Ithaka, 1983,- 1983.-P.93-111.

65. Field effect transistor constructed of novel structure with short-period (GaAs)n/(AlAs)m superlattice / Trofimov V.T., Valeiko M.V., Volchkov N.A., E.V.Kiseleva etc. // Proc. of HCIS-14, Chicago, 24-29 June 2005, P. P 1.

66. Оболенский C.B., Китаев M.A. Полевой транзистор с 30-nm затвором // Письма в ЖТФ. 2000. - № 10.-С. 13-16.

67. Волчков Н.А., Журавлев К.С., Китаев М.А. и др. // Известия академии наук, сер. Физическая. 2004. - № 1. - С. 93-97.

68. Фракталы в физике / Под ред. Пьетронеро JL, Тозатти Э. М.: Мир, 1988. -672 с.

69. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. Миниатюры из бесконечного рая. Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика, 2001. - 528 с.

70. Grassberger P. On the Hausdorf dimention of fractal attractors // J. Statist. Phys. 1981. - v. 26.-P. 173-179.

71. Grassberger P., Procaccia I. Characterization of strange attractors // Phys. Rev. Lett. 1983. - v. 50. - P. 346 - 349.

72. Adair R. Neutron effective absorption cross-section of elements // Rev. Mod. Phys. 1980. - № 2. - P. 249-259.

73. Физика быстрых нейтронов / Под ред. Мариона Дж., Фаулера Дж. М.: Атомиздат, 1966. - 517 с.

74. Григорьев И.С., Мейлихов Е.З. Физические величины. М.: Энергоатомиз-дат, 1991.- 1232 с.

75. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Внутренняя структура кластера радиационных дефектов при нейтронном облучении GaAs // Вестник Нижегородского университета, сер. Физика твердого тела. 2003. — № 1. С. 20-25.

76. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Экспериментальное исследование структуры кластеров радиационных дефектов в GaAs посредством квазибаллистических электронов // ФизХОМ. 2005. - № 3. - С. 29 - 32.

77. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Микроскопия кластеров радиационных дефектов с помощью горячих электронов в баллистических полевых транзисторах // «VIII сессия молодых ученых»: Тез. докл., Н. Новгород, 2003, -2003. С. 70-71.

78. Оболенский C.B., Китаев М.А. Исследование процессов генерации в баллистическом полевом транзисторе // Микроэлектроника. 2001. — № 1.

79. ОбёОеквжий C.B., Китаев М.А. Отрицательная дифференциальная проводимость квазибаллистического полевого транзистора // Микроэлектроника. -2001.-№ 6.-С. 459-465.

80. Оболенский C.B. Неаддитивность дефектообразования при последовательном протонном и нейтронном облучении GaAs // ФизХОМ. 2001. - № 2. -С. 5-6.

81. Chang J. Y., Badawi M. H., Decieco A. Neutrons gamma induced damage mechanisms and synergistic effects in GaAs MESFET's // IEEE Trans. Nucl. Sei., 1989 v. 36. - № 6. - P. 2068 - 2075.

82. Брудный B.H., Потапов А.И. Электронные свойства GaAs<Cr>, облученного протонами // ФТП. 2001. - № 12. - С. 1423-1427.

83. Козлов В.А., Козловский В.В. Легирование полупроводников радиационными дефектами при облучении протонами и alpha-частицами // ФТП. -2001.-№ 7.-С. 769-795.

84. Оболенский C.B., Скупов В.Д. Влияние ионно-лучевого геттерирования на параметры GaAs-транзисторных структур при нейтронном облучении // Письма вЖТФ.-2000.-№ 15.-С. 1-5.

85. Изменение спектров оптического поглощения ядерно-легированного GaAs при отжиге / Брудный В.Н., Колин Н.Г., Меркурисов Д.И., Новиков В.А. // ФТП. 2001. - № 6. - С. 739-744.

86. Устойчивость обработанных протонами GaAs фотодетекторов к гамма -нейтронному облучению / Мурель А. В., Оболенский С. В., Фефелов А. Г., Киселева Е. В. // ФТП. 2004. - т. 38. - № 7. - С. 834-840.

87. Luo Y. L., Chen T. P., Fang S., Beling С. D. // Sol. St. Commun. 1997. - № 101.-P. 715.

88. Chiossi C., Nava F., Canali С. et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 1997. - v. 388. - P. 379.

89. Nava F., Vanni P., Cavallini A. et al. // Nuclear Physics В. 1998. - № 61В. -P. 432.

90. Proton irradiation of n-type GaAs / Goodman S.A., Auret F.D., Ridgway M., Myburg G. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1999. -№ 4. p. 446-449.

91. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Моделирование транспорта электронов в квазибаллистическом полевом транзисторе с кантовыми отверстиями // Тез. докл. науч. конф. по радиофизике, Н.Новгород, 7 мая 2002, ННГУ. - 2002. с 79-80.

92. Формирование квантовых отверстий при нейтронном облучении квазибаллистического полевого транзистора / Громов В.Т., Китаев М.А., Киселева

93. E.B. и др. 11 Микроэлектроника. 2005. - №6. - С. 424 - 430

94. Ю1.Гергель В.А., Мокеров В.Г. Перспектива существенного повышения крутизны и быстродействия транзисторов за счет профилирования структуры канала // Микроэлектроника. 2001. - № 4. - С. 286-287.

95. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Радиационная стойкость GaAs полевых транзисторов Шоттки со встроенными решетками радиационных дефектов // ВАНТ, сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2004. - № 1 -2. - С. 49-50.

96. Киселева Е. В., Оболенский С. В. Использование решеток радиационных дефектов для улучшения характеристик GaAs полевых транзисторов Шоттки// Тез. докл. научн. конф. по радиофизике. Н. Новгород, 7 мая 2003, -ННГУ. 2003. С. 78-79.

97. Громов В. Т., Киселева Е. В., Оболенский С. В., Ткачев О. В., Шукайло В. П. Радиационные эффекты при нейтронном облучении квазибаллистических GaAs полевых транзисторов Шоттки // «IX сессия молодых ученых»: Тез. докл. науч. конф., Н. Новгород, 2004. С.