автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.20, диссертация на тему:Электрооптические свойства диэлектрических пленок системы HjO2-Hd2O3 для электролюминесцентных МДПДМ структур

I I i.J t'ii

1 5 ЛЕН 1536 МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ УКРАИНЫ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ УКРАИНЫ юл.А.С.ПОПОВА

К

Но правах рукописи

У

■// Акулгашл Игорь Леонвдович

АУ

алшгосгтяЕсгшв свойства йшштлршок илиго.ч

СЛОТЕ,К n/Og-m^Oj ДЛЯ аШТРОШШЕСЦЕМ'ПШ ?-.щпд?л структур 05.12.20 - "Оптоэлоктронше системы"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой стегозпя кандидата технических. наук

Одесса - .1995

Работа выполнена на кафедре мач'оалытгропшш Одесского государственного политехнического уш^чфс/тетс.

Научный руководитель - кандидат тетажчесхкя наук,

адев-лоресгоадплт Л;:о.тгелз>н; сьязи Укрг.?Ш!. профессор, P3yxäpiJbTtrr7|

Официально оппоненты: Вице-ирозидопт Лкадешщ связи Укрэиш, доктор фгакко-матеиаткчесшос. наук, акздемхк Академия связи Украина, профессор Викулкн'И.М.

О

директор СК.ТБ "Элемент", член-кореснондент Академии. связи Украины» кандидат технических наук, доцент Прохорои В. А.

Ведущая организация- физико-химический институт им. А.В.Богатского HAH Украины, г.Одесса

йп.'даа состоится "¿9 я декабря 1996?., п <0 часов _

и и заседании Специализированного Совета К 05.18.02 в Государственной Академии связи Украины им.А.С.Попова.

ix. •": 27002), г.Одесса, ул.Челюсгашцсв, 1

С диссертационной работой можно ознакомиться в научной библиотеке Государственной академии связи Украшш км. А.С.Попова.

Автореферат разослан " ноября 1996 г.

У чети секретарь Специализированного кандидат технических наук профессор

П.П.ВороОаеЕк

- з -

ОБЩАЯ ХАР/КТ£РИСТйи1 РЛБОШ Актуальность теш.

Диэлектрические шизик;: клроко пркмешиатся в устройства:: отобрзг.ошгя информации. иг •основе топкопхеиочшзс элилсолггс,-несцмггшх структур (ТПЭЛС) ткиа 'ДШДИ. Д&сяоъютисм' ШЭ.1С является високая кеханлчестсаа прочность, кгпкЗ пес ,т ксбзр*д-,тн, висопке светотехнически характеристики, полное стсутс*:-вно вредного рентгеновского излучения.

Характеристики ТЛЭ.1С существенно зависят от •.«дгердада диэлектрика. Прилнясше сегодня диалзкгркческас илсккк со УДОПГСТЕОРЛЕТ в полной мерс сосременцнм трзбопапкям К ИЛ характеристикам. Для улучвопля параметров приборов псог,ст.?з-ляет хпторес поиск нових гатерпалзв, оСгл ;.?-о"дих лучгс.г,т злс1;трс*'/.о'.1чгси.2а1 и оптическими ссойтггг:ми.

Несмотря па квоголетпис исследования а обпярпуо ногенхдя-туру кзвестпшс. диэлектрических матсрпалоз, до игстегцого времени задача нойск& диэлектрической плеакк с оит.'.млльннм'л свойства™ решается, в ссповпом. эмпирически.

Известно, что оксидц редкоземельных металлов характерно;; -ются васоюшл физическими свойствами. Анализ показал, что пленки па основе сястеш Й/О^-Й«^^ обладают ко*л1л (iK.ru свойств, прнгодпих для прнг.знетш в качестве диэлектрически сдоев ТПЭЛС. Однако отсутствие данных об электрофизических и оптических характеристиках препятствует, иирокому внедрен™ таких пленок.

Целью данной диссертационной работы является изучение электрооптических свойств пленок системы твердых растворов рэдкоземслышх элементов Я/0р-//сХ^03 для применения их в ка честве диэлектрика ТПЭЛС.

Для этого в данной работе решались следующие задачи:

1. Определение взаимосвязи свойств диэлектрика с параметрами ТПЭЛС.

2. Разработка методики исследования параметров диэлектрических пленок.

3. Аналитического описания Физических свойств диэлектрических пленок снстемп Д/О^-.^^О^. Разработка конструкции л технологии получен'"' диэлектрика для 1ШЛС.

4. Исследования управляемости и воспроизводимости Физических свойств нззвашшх пленок. Выбора эффективных способов

управления свойствами пленок (теяяологаческими • рзэдшамя осагдения, обработки, кзмоненпе:.! состава и др.).

5. Изготовлзнмя и ксследозазли! кзлучаздпх 1ЩГЩМ структур с тошсоиленочни-.:. диэлектриком скстеш П/О^-Ий^О^

Научная новизна работ.:! определяется тем, что:

1. Впервые системно исследованы электрофизические п оптические свойства тонких пленок твердых растворов систем Н/О^-^а^О^. Установлена связь кегду составом. физическими свойствами наззаншн. пленок к параметра:.« ТПЭЛС с эти:.: диэлектриком.

2. Дополнены существу ¡саде методики исследовании электрофизических и оптических параметров свойств пленок-

3. Изучено и объяснено влияние технологических факторов на физические свойства пленок. Разработано технология получения этих пленок с ептимальщл/и длп ТПЗЛС параметрами.

4. Предложена аналитическая модель диэлектрических характеристик пленок системы ЩО^-Ш^)3.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

1. Получены пленки нового иаогокомпоиеахного материала с высокими гшзкхросатнческкмл параметрами, пригодными для использования в устройствах пленочной мнкроэлектрошнеи.

2. Определены состав, технологические режимы осаждения и обработки пленок система П/0о- Ий^О^ с оптимальными электрическими и светотехническими характеристиками для ; излучающих МДПДМ структур.

3. 'впервые изготовлены и исследованы излучающие МДПДМ структуры с диэлектриком системы Н/О^-К^Од, обладающие тех-ннчеешэли характеристиками, которые превосходят по ряду параметров приборы с традиционно используемыми диэлектриками.

4. Разработано и изготовлено универсальное техпологпчес-кое к измерительное оборудование' для исследования физнчесгагс свойств пленок.

5. Разработан пакет программ для обработки на ЭВМ результатов экспериментальных пзмереши! физических параметров.

Основные результаты диссертационной работы использованы при выполнении Н11Р на кафедре микроэлектроники Одесского политехнического университета (ГЙ 01-74, 14&-74, 408-74, 602-74. 01630035546, "Свет-1", "Свет-2", "Цзет-1"). Полученные результаты исследований представляют научный и практи-

•чсский интерес для л гучло-л с сл ед оз з т елъсх их организаций й предприятий Украины к стрзп СНГ, зашиакцзпся вопроса;.ш разработки и производства изделий оато- л икрозлектрошдсл.

Достоверность результатов заключается в тем, что:

1. Применяемое при исследованиях оборудование для получения, измерения и контроля пленок обладает требуемой, точное-' тья, откалибровако стандартными методами и аттестовано.

2. По результатам исследований опубликован ряд печатных рсбот в виде статей ;т докладов, которые ирогши рецензионпую ¡фоверку.

Вивосгаяза пз з"".г.ту полокения:

1. Диэлектрические плеши: спстемн Д/0?- Ий^О^ обладает более выгодшля: электрооптичееккмл свойствам и стабильностью в интерзале рабочих частот и температур ТПЭЛС, чем тра-дициошшз материала.

2. Способа управления электрооптичсскими свойствам: пленок систем ЩО^- Г'^О^-

3. Разработанная модель диэлектрических характеристик пленок, учитывает нелинейное распределение компонентов по толщше и позволяет создавать диэлектрик с требуемыми свойствами-.

4. Пр;г?енеш:е в ТПЭЛС диэлектрических пленок систем-,! Н/Ор- М^03 улучшает сЕетотехи;псскиз-характеристики устройства.

. Апробация ргсэти. Основные результаты работа докладывались иа Мезготиаслевой научно-производственной конференции "Развитие и совершенствование телевизионной техники", 1991 г., Львов; Т.П Всесоюзной" конференции "Физические основы надежности и _деградации полупроводниковых приборов", май 1991 г., Кишинев;. X Всесоюзной конференции по электролюминесценции, сентябрь 1991 г., Ангарск; IV Международной конференции "Физика к технология тонких пленок" май 1993 г., . Ивано-Франковск; ХЫХ Областной паучно-техническоА конференции, сентябрь 199-1 г., Одесса, VII Меадгнародпом Совещании по электролюминесценции ЕТ.'94, октябрь 1994 г., Пекин, Китай; V МеждупяродаоЯ конференции "кизила и тпхгг>яог;?я тонких илс-гок" октябрь 1995 г., Пвано-Фрегпсопс:'.

Публикации. По материалом диссертации опубл.*,» >рлко 10 печзтпга работ в виде кзучпкх статш и теок»;оп д-слад-;».

~ ь -

/дачный склад азторч с сличается в ирсзсдеиии исследова.пй физических сбоДств шинок к теоретическом обосноваши цссх полу чекист результатов. Диссертак? является екхившм а полноправным членом авторских коллективов в материалах. -оауйпнт кованных в соавторство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит та введе- ' шш, четырех глав с 35 рисунками-и И таблицами, заключения, списка литературы из 67 наименований и приложения. Общий объем работы составляет 146 страниц машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы диссертации, ее иовкзиз, практическая ценность, с£ормулировани цель к задач!', исследования, представлены основные положения, выносимые на зззиту.

й первой глава проведен обзор состояния разработок новых, диэлектрических материалов для ТПЭЛС.

Показана перспективность ТПЭЛС для устройств отображения информации, указаны области применения зткх устройств. Проведен анализ технических, конструкторских, технологических достоинств и недостатков таких язлучагяда приборов, путей повышения электрических и светотехнических характеристик ТПЭЛС. Показана важная роль диэлектрика в механизме возбуж-л-япш структуры и его непосредственное влияние ни электрические и светотехнические характеристики ТПЭЛС. Отмечено, что изменение характеристик ТПЭЛС в процессе рас^-? вызвано деградацией свойств слоев диэлектрика. Сформулированы требовать предъявляемые к диэлектрику в ТПЭЛС типа ЩДЦМ.

Проведен обзор диэлестриков традиционно применяемых в качестве изолятора ТГГЭЛС их достоинств и недостатков. Показано. что используемые сегодня диэлектрики не отвечают в полной мере предъявляемым требованиям. Отмечена актуальность поиска новых диэлектриков со свойствами, максимально приближающимися к требуемым. Особую ванпость имеет воачмшость управления свойствам пленки. Предложено использовать в качестве диэлектрика ТПЭЛС пленки системы Я/О^-Л'й^О^

^ Описаны способы получения ТПЭЛС и та компонентов. Отмечено сильное влияние технологи! получения на свойства • пленок. Показано, что оптимальным способом получения пленог системы

является электронно-лучевое испарение, которое-позволяет получить качественные показатели названных пленок наиболее близкими к требуемым в ТПЭЛС.

Ео второй глазе приведены тзулюлогия и методики получения, обработки, исследования и расчета Физических параметров пленок скстеиа Н/02-Ш203, а такке кзлучзгкгэ: МДЩй структур с этим диэлектриком.

' Приведены характеристики оборудования для получения и обработки слоев ТПЭЛС. Оплсанн технические усовсрхзкстЕоз!-шш, внесенные в вакуумнуп установку типа УХ!,П.£79.001. Так, в вакуумной камере дополнительно установлена элег.троп-во-лучезой испаритель ИЭЛ-2ЭМ, помещенный. в кзазпзамкнутый объем, приспособление сиена (.'лаепзй через уплотнение Еильсо-аа, устройства контролл параметров регпв'.а ссагдснпя к др. ПодобЕая модернизация вакуумной установки пппнеила со технические, Оушасгока^ьзиз возможюста, позволила получит;! качественные ТПЭЛС типа КДПДМ в едином технологическом цтислз без снятия вакуума.

Предложены методики формирования, пселздогашш п расчета параметров тестовых ячеек типа "прозрачная подлезло- пл;;-"ча диэлектрика", а такие МДМ, ЭДП и МДПДМ структур с дчзлеггрк-ком системы Показано, что такал методика :яс лор-

нирования позволяет получать воспроизведете электро^таичес-кие и оптические свойства.

Приведены параметры и сксш разработанного измерительного оборудования для исследования физических характеристик пленок системы Щ0^Мг03.

В третьей главе разработаны конструкция,'техгология получения и обработки пленок системы для излучающих МЩЩМ приборов. .Для решения этой задачи проведен комплекс исследований физичеаслх свойств пленок названной системы.

Исследовали электрофизические свойства пленок системы игог-трр полученных из исходных соединений, твердых растворов и механических смесей слагаемых систему компонентов (табл.1). Установлено, что диэлектрические пленки, полученные га твердых растворов системы Н/02 Ш20^ ?лсктро;шо-•лучевым испарением, превосходят по алектрс&гзячгскпм параметрам пленки, полученные из исходных соединений и их механических смесей. Оптимальными параметрами для ЧТЮ'.С обладоот

названные пленки с 25% содержанием окс.ща пеоднш. ■

Таблэда 1

Диэлек?р;:чес!.ле< сг-ойстьа пдонок систем:

и2 пози ЦЮ.Т Характер испаряемого материала до % | ; -пр' ,\В/С>.! 7КЕ-10"\ град

1 исх.соед. 0,00 18 0,030 3.6 2,8

мех.смесь 7,7 18 0,025 3,4 3,0

3 мах.смесь 15.1 , 17 0Г018 3,6 3,0

4 тв.раста. 25,0 22 0,005 4,3 3,0

5 ть.роста. 28,5 20 0,003 4,0 2.5

6 тв.рэств. 34,7 . 18 0,003 4,0 2.9

7 мех.смесь 51,5 17 0,008 1,7 . 8,2

В мех.смесь 61,5 16 0,012 1,6 12,3

9 исх.соед. 100,0 15 .0,015 1.3 30,2

Примечание: Толщина пленок 0,25 мкм.

Проведи;ш частотные к температурные исследования проводимости, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь тонких пленок многокомпонентной системы 11/02-т^03. Проводимость пленок описывается выражением

о ы о ♦С-и*, (1)

«с ос

5 =-

(1 102 ал 4 10£ 1

= - й.-! + В,

(2

где о>с- щюводимость на переменном токе, о^- проводимость на постоянном токе, А., В, С- постоянные, I- частота, б- показатель степени, определяющий наклон частотной характеристики.

По результатам исследований рассчитаны электрофизические параметры пленок (табл.2) '

Установлено, что стабилизация параметров пленки системы Г^О^-Ы^О^ обеспечивается га отжигом. Изучено влияние термообработки, проводимой в различных средах, условиях и продолжительности на электрофизические свойства пленок систсмь {¡¡02-М^>3. Предложены объяснения ее влияюш на злектроСизи-

ческта зюэаяхзр'.;ст."хк, înxa:inrà?ai переноса носителей заряда, поляризации диг'лглтржз и др. Установлено, что cECfic?r;.:,"ji ЕЛЗГОК укаЗЗЕКО'"! chctctj мг./зю управлять, подбирал Tf8ITtV!>-регчима ссаздеп::;? л о0у"€5огкл,

Таблндо 2

Злектрсф'.гзпчегкпо свойство .iJíoim систем! UfO^-Hú^O-,(2 ).

Параметры Тсмпе-ратур- диапазон нз ¡кГц

термообработка термообработк;; i

нет на воздухе ЕЗТ j воздух?- ;

ткс. IT. "Л) 42 (2B6-Í00) 31 (235-387) 10 (285-460) 12 j (285 -4L-3 ) -

знерг.актив. 1ЛХШОДИМОСТ1! • io-2 (Т,*К) 5,2 (236-400) 7,3 (286-367) 1,2 (285-463) 1,5 i' (285-463) \

ТКЕ, • 10--' К"1 1 (ï/ii) 14 (288-385) 3,7 (285-417) 2,9 (294-257) 1,2 1 í.2?C--355) j

2 (Ï,"K) 39 (385-435) 16 (417-444) 2,1 (357-460) ^ i (355 .105) i

Оптп?.язяровап техно;;оглчесх.чй лрсцзсс ■ алонек

системы SfOg-Uâ^Dj. Предложено технелегзгл hobl^thhe ка'г.-crurj этих иленогс, за счет заполнения' its дефектов

«А-

Установлено, что члрнкп система UfOg-ad^, получешгыз злектропно-лучевцм способен, тлеют неоднородный состав: распределение компонентов нелинейно меняется по толзцино пленки и приповерхностный слой обогащеа ttJQ-¿' Электрофизическио параметры пленки изменяются в зависш/ости от распределения компонентов, которнм можно управлять технологически.

Проведено моделирование диэлектрических свойств пленок данной системы для определения копструкшш ТГЮЛС с оятималь-nir.ni техническими характеристиками.

Диэлектрическая проницаемость рассматривалась в ксшлскс-пой математической форме:

е = er-.Je"

где ер-действительная часть с, с" - коэффициент потерь. В соответствии с теорией Максвелла

(т + г )-г(1-оЕг г ) 1 - иЕг г + огг(г + г,) - г- 12 -3-—-\ ,г . (4)

где

0^+ йг)(1 + оггг) и 0о(Ег+ Е,)(1 + игхг)

со= со (с1а+ (1г) * (5)

г Уг «ЧУ С0 {М

с, сп

г

и-цпкличсская частота, й ,^-толщины, сопротив-

ления, проводимости, Сг,Сг- емкости, ,ег~ дкзлект-

рулссккз проницаемости соответствующего слоя диэлектрика.

Тангенс угла диэлектрических потерь определяли как

1 - огг т + ыгт(т + X )

<06=. --1-(9)

Г и (тг+ гг) -т(1-й тггг-)

В щх>дгсззнно& методике расчета экспериментально измерат параметры о}, ег, а2. Затем рассчитывали частотиув

зависимость диэлектрических характеристик и сравнивали е( с экспериментальной. Показано, что построенная аналитически; модель учитывает неоднородный состав пленки и является адекватной в области рабочей частоты ТПЭДС. Использование предложенной модели позволяет существенно .сократить объем технологического эксперимента при оптимизации параметров диэлектрических пленок многокомпонентных систем в соответствии > практическими требованиями. .

По измерениям высокочастотных вольт-фарадных и фарад секундных характеристик рассчитаны напряжение плоских зо (1]гв), максимальная и минимальная удельная емкость МД структуры (С0 ц См), элективные плотности заряда в диалект рико поверхностных состояний при напряжении плоски

зо а (Ы. ), время зшзни носителей заряда 1, скорость по

^ н сл

ворхпостйой гспершрзд (S„), энергетическая плотность поверх-

ь

постных состояний (ïiss) па границе раздела полупроводник -диэлектрик. Полученшо розультгти сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Электрофизические свойства ВДП структур па основе шшксг. диэлектрика EJO^-Y.û^)3(253)

Параметра До ТПВ п термобр. Отр]щат. ТПВ без термообр Положит. ТПВ без термосбр Отр'гцат. ÏIIB после тергообр Положат. ТПВ после термообр

С0, ФАГ . 4,7 -10"4 4,4-10"4 4.4.10-4 4,4-Ю"4 4,4-Ю"1

си, флг 9.4 -10"5 9,3-10"5 9.3-10"5 9,3-10"Е 9.3-10'5

с 15 13,8 13.8 13.8 13,8

U . В FB -1 -1.3 -1.27 -1.15 -0.94

Q . Кл/с(.Г гв 4,7-10"" 5.7-10"3 5.5-10"3 5.5-10-° 4,1 -Ю-'5

3-Ю11 3,5-1012 3,5-101Я З.б-Ш" 2,8-10"

Гистерезис,В 0.6 0,3 0.2 0,25 0.2

Н^.зВ-'см"2 6,2-ю" 6,5-Ю13 4,1•1012 8,5-ю" 5,5-10"

V,- 1,0-1 3.9 0,92 2.2 1.8

tRî. гас 1.21 4,4 0,95 2.4 2,25

SfZ4/0 0,14 0,19 ' 0,69 0,16 0,13

S„ . м/с 0,23 0,25 0,7 0,25 0,22

Установлено, что термополевоз воздействие (ТПЕ) стабяли-31фует электрофизические параметр! диэлектрика. Выбором технологического решмэ ТПВ могло изменять заряд в диэлектрике и плотность поверхностгшх состояний, в пределах. 25%.

В четвертой главе приведены результаты исследования оптических характеристик пленок скстста UfQg-Hd^ и светотехнические характеристики ТПЗЛС с этим диэлектриком.

Методом спе.чтрзлыгаЯ гштер.;орометр;ш рассчлтснн .оптические параметру, установлено влияние состава и технологических факторов па оптические сьойстпа пленок (таблтр 1).

Как показали исследования, пленки систол IJf02-Kà¿А, устойчивы к пзгреву и дедствкга влаги. Влияние термообработки яз воздухе и в вакуума на оптические свойства пленок прзкти-

4scicj5 рг-влоцаако.

Тайлкдз 4

Зизпск: !ость оьтичссиис; постоянных тееяок системи В/0р~М^)3 ot состава

<гт ДЕШ'З Спектральный По;:азат. Поокзз. Толщ. Под-

содсрл:. волны козф.прояуск. ПрЬГОМЛ. П0ГЛ0Щ. плен. лож-

Ш^з X, ПМ Т шах пг k й, ни ка

0Z 30 i 0,03 0,94 1,79 0.24 стекло,

470 0,85 0,97 1,75 0,095 колрц.

•£24 0,87 0,93 1,69 0.12

! G03 0.09 0,93 1.61 0.03

: .15» 452 0,85 0.94 1.72 0,26 стекла.

698 0.76 0.04 , 1.6 0.12 КЕЗрЦ

! 25S 434 0.85 0,93 1,74 0.24 стекло.

542 0,88 0.97 1,63 0.075 кварц.

693 0.9 0.99 1,58 0.07 CDH'üip

864 0.89 0,94 1,57 0,055

I 23.5-Z 366 0,09 0.96 1,73 0.25 стекло.

533 0,76 0,84 1,64 0.1 КЗ эру

Получена к кссдадовани кзлучоюцие МДПДК структ'ш: ITO-UJ02-fid203 (300 ш.:)- ZnSjSraFg (600 км) - HfO^M^O^ 300 км). Изучено штшше состава диэлектрика на светотехнические характеристики такой. ТПЭЛС (таблица 5).

Таблица 5

Параметры тошсошшночвых .элеетролгаданесцснтных структур

Партия Содержание оксида, массовые доли Яркость ври напряжении 100 В, 5 кГц кдЛГ Пробив;: ос наяряжзн., В

Uf02

1 15.1 84,9 220 314 ■

2 21,9 70,1 560 357

3 26,5 71,5 620 352

4 34,7 65.3 . 520 363

5 51,5 .43.5 230 318

6 70,5 29.5 170 297

Установлено, что использование диэлектриков па основе ллспо:: ?нсрдаг ростпсро™. П/02-1М~03 л ТГОЯС позволяло получить пороговое напрл:;;опкз 1 СО В, что в 1,5+2 раза хыг.о, чем с традтпетапюги диэлоктрлкггпь

Изучены сзстотехгстческио х8рз1гтс*зсхлш ТГОЛС с :1лс::::ол систст л/О^-Ш^Оз-

Получена ••»р-мула, ошнгзакц'м яркость о

ссесл диапазона рабочих направил. и

гдо о - постоянная при данной температуре,и частоте, и 30 слабо зависит от яапряленля.

Частотная опсис52'.ссть яркости з диапазоне ^аго

напрязепкя 0,2-5 кГц псрокспятруется глрахзазем

Показатель степени а л-г-йгг ч нктерпале от 0,7 до 0.6 ч зависит от глЕКгуда чтетгявпия сосЗутпепип,. С у изменен!«; яркости свечения связывается с пер^п^енг^;./,> е« чапрат-ения ме:~ду пслупроводжт.с^сГ* и ди^лп'-^.-^еск';^ пленками, из-за различней частотной зависимости ттх гдт-с сг-ричссют. пропицае? :остеЛ.

ОткечсЕО, что применение гогеяоссдосодержст диолгитсгиг'са в качество нзолируг-ув". слоев ТПЭЛС повьтпсс вероятность разевания диэлектрической или полупроводниковой ч'азп ну взал та действия несвязанного кислорода с элегсгролкмилофсро:«..

Для применения в ТПЭЛС рскомецдусгся диэлектрик сг.оте:"! ?7/02-Ш?03 оса:::дать на подслой алеша спстемч При

этом пленки 5с?3~1ИГ3 примьтезэт к слоз КпЗ:Ег1?3„ что обеспечивает больпуп стабильность п лучшие састотсхплческие характеристики: световая эффективность до 0,03 .т/Вт без сиаггахстя уровни яркости., присущего ТПЭЛО с дкэлсктр5иес:сги танхе".и сястс:-з1 И^02~^(1203.

ОСВОЕНИЕ ГУЕОДД И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Тйсрзпе скстеето исследованы электрофизические и опткчос-кяз свойства тонких пленок твердых растворов П/О^ЩО^.

Б -- В0-Г

Изучена связь мс;зду составов и {¡жзичосюаш свойствам: лонного диэлектрика.

2. Впервые получены TQ3.1C, галехщие пороговое напряжение 1Q0 В, яркость 600 кдЛ*.Е и боль'лкм запасом электрической прочности, за счет использования диэлектрических елоей системы llfOp-llû^)^ с содержанием от 20 до 35 мае .Я.- Шо03-

3. Предложенная аналитическая модель и методика расчета ди-злактрпчосют параметров пленок учитывают нелинейное распределение компонентов по толщине пленки и позволяют с достаточной достоверностью прогнозировать их характеристики в области рабочей частоты Т1ШС. 1

4. Установлено, что лучшими электрофизическими параметрам! обладают плетет системы llfOg- 11й203 после термообработки г 13!слородссодз]наа;ей среде при телшерзтурс 470-500° К в течение 30 мин.

5. Выбором технологического рекима термополевого воздействии (1ПВ) мокно изменять заряд в диэлектрике и плотность поверхностных состояний в пределах 25%. Доказано, что изменение характеристик под действием ТПВ обусловлено заполнением ловушек электронами на границе раздела полупроводник диэлектрик и выгоранием каналов повышенной проводимости.

6. Улучшение диэлектрических свойств, пленок систем HfO^-i.'^O-j и параметров ТПЭЛС возможно путем заполнения и дефектов Al^O^-

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ 0ПУ6ЛИК0ВАШ В РАБОТАХ:

1. Сухзрев Ю.Г., Миронов B.C., Андриянов A.B., Акулюкш И.Л., Ееревчук В.В. Получение и.физические свойства тонки пленок систем Zr02~Y203, Uf02~lld^fi3, Uf02~Y203// IV Мевдуш родная конференция "Физика и технология тонких пленок", 4-мая 1993, Ивано-Франковск, - с. 201

2. Сухарев Ю.Г., Акулюшин И.Л.» Миронов B.C., Андрилнс A.B., Неревчук В.В. Электрофизические свойства пленок сист< ¿г0г-Гг03, UfOz- Uäz03, Щ0г-Хг03 //Цеорган. матер., 199' Т.30, -М, С. 556-553.

3. Сухарев Ю.Г., Акулгшш и.л., Миронов B.C., Андрияи A.B. Исследование диэлектрических пленок пленок слохашх со тавэв// 49 Научно-техническая конференция, сентябрь 199 Одесса, - С. 13

4. Подучите и свойства диэлектрических пленок гяюгоком-понезтной системы 11/02~т203 / Сухарев О.Г., Акуляпзш. И. Л.,

A.В.Авдрпянов. В.С.Мяронов, 0. В. Поляру и, В.В.Херевчук; Одос. гос. полетели. уя-т.- Одесса, 1995.- 9 с. Лея. в ГНТБ Украины: 15.06.95, I» 1503 - УК 95.

5. Модел'госзгаив диэлектрической проницаемости и потерь тошшх пленок мпогокомлоЕентнон системы Hf02~ lld^O^ / Сухарев Ю.Г., Лкулкиш И.Л., В.С.Миронов, В.В.Яеревчук, А.В.Лпд-рляков, О.В.Яоляруц; Одес. гос. политехи, уп-т.- Одесса, 1995.- 9 с. Леи. в ГНТБ Украины 15.06.95, N 1504 - Ук 95.

6. Электропроводность tchkjix плено:с системы Н/02~ Л'с^Од / Сухарев Ю.Г., Акулишш И.Л., А.В.Андриянов, В. С.Миронов,

B.В.йеревчул, О.В.Поляруш; Одес. гос. политехи, ун-т,- Одесса, 1995.-11 с. Леп. в ГНТБ Укрэшш 15.06.95, N 150б-Ук 95.

7. Диа13ктра":2С''И0 свойства тонких пленок системы Я/02-Vd2°3" ' Р^ . Акулюялш И.Л., О.В.ПОляруш, В.ВЛСе-росчук, А.В.Лздрштов, В.С.Миронов; Одес. гос. политехи, ун-т.- Одесса, 1935.- 15 с. Деп. в ГНТБ Украгаш 15.06.95, N 1505 - Ук 95.

8. Sukharcv Yu.G., Andriyanov A.V., Akulyushin I.L. Geno-ration and Relaxation Processes in IFEL Structures. // 1994 International Workshop on Blectroluninosccnco. Dieost of Technical Papora. - 1994.

9. Sukharov Yu.G., Akulyushin I.L., Aniirlyanov A.V., Ш-rcnov V.s". Thin Film Insulator tor HISIM" Structures.//1994 International Workshop on Electroluminescence. Blgest ot Technical Papers. - 1994.

10. Сухарев Ю.Г., Акулюшин И.Л., Апдрияноь А.В., Ииро-нов.В.С., Неревчук В.В. Топкопленочпые диэлектрические слои на основе сложных диэлектриков для микроэлоктронннх приборов// V Международная конференция "Физика и технология тонких пленок", 2-7 октября 1995, Ивано-Фрашсовск, ■ - С. 324

11. Исследование электрофизических свойств кпогошшокен-тной. скстс.ж Uf02-Ud^)3 вольт-фарадтшм методом / Сухарев Ю.Г., Акудшэд И.Л., Савельев А.А. и др.; Одес. гос. политехи. ун-т,- Одесса, 1995.- 12 с. Дсп. в ГНТБ Украиня 20.12.95, '{ 78 - Ук 96.

Акудашнз 1.Л. "Е£&ктросатичл1 властявост! д1апо1стрични: пл1ьок система; UfOg-Vd^fij eji&•'^ро^л-^нэсцонтаиг ЫДЦД

структур". Ддесортац.'.п на здрбугтя вчсиого ступоая кандидат toxhImjuix коук зо споц1акьн1ссо 05.12.20 "Оптоелоктрсяг система". Державна Акадеи1я сзв'пзку УкраХпа iu. А.. С. Попов а 1996.

В робсте! досл1джок1 ф1знчл1 ' вл«сткпост1 hjiIeoic систем UfOg-Nd^flrf ГозроЗлоыа конструкции тохиолог1я одзрханпя ti oOpoOiai цях mtlbojc е,о до вещчх^Хнхичжг: МДПДИ структур. Запропоповапа модель д1одактрнчши гшастггвосго£ ил!ьог. Ес-гакоилоя впллв складу та тохпологИ па ф1знчн1 властнвост: пл1вох система HfOg-HdjP^ та парамотрп ИДПда структур о цш д1олектриксзм.

ШОТШОМ

¿kulyuahln I.L. "Electrooptical properties of H/O^-M^O, systeo of thin films for electrolirainsscensa UISIM structures". Thesis of Technical. Sciences Candidate in the Speciality 05.12.20 "Optoelectronics systems". Tha StatD Acadecc of Communication of Dkraln by пата I.S.Popov, 1926.

The physical properties of the Вsystem of thin films are Investigated in this work. The consti ^tlon, receive and treatment technology of this films »arc designee for emlting MISIM structures. The modeling of insulator'i properties of thin films is proposed. The influence of Ш composition and technology on physical properties of the HS02-m^3 system of thin films and ШШМ structures parameters with this Insulator are ascertained.

Клвчевые слова: диэлектрик, топкая нлепка, злеетролжя-пасцептаая структура. . •

Подписало в печати 01.11.96. Оорыат 6СШМ/16. Бумага газетная. Печать офсетная. 1.0 ус.печ.л. Т]фан 100 экз. Заказ Н?276 .

Украинская государственная Академия свизи ку. Л.С,Попова 27Ш21, Одесса, Челвсишцев, 1