автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Импедансные свойства и характеристики варакторных полупроводниковых структур

Введение

Глава 1. Экспериментальные данные и взгляды на работу варакторного диода

1.1. Общие сведения

1.2. Концепция слоистой структуры

Глава 2. Физико-математическая модель варакторной структуры

2.1. Исходные соотношения

2.2. Вычислительный алгоритм

2.3. Выявление характерных частот

Глава 3. Импедансные "аномалии"

3.1. Однородно-легированные структуры

3.1.1. Применение слоистой импедансной модели

3.1.2. Различия между параллельными и последовательными емкостями и сопротивлениями

3.1.3. Особенности областей спада емкостей и сопротивлений--варакторов

3.2. Структуры со ступенчатым легированием

3.3. Распространение слоистой импедансной модели на структуры с распределенными параметрами

Глава 4. Особенности частотных методов измерений параметров полупроводниковых структур

4.1. Использование импедансной модели при определении профиля легирования

4.2. Некоторые проблемы тонкопленочных структур

Твердотельная СВЧ-электроника переживает период роста по многим направлениям. Большой научный и прикладной интерес представляет, в частности, развитие и совершенствование полупроводниковых приборов варакторного класса.

Варакторные диоды (варикапы) широко применяются в разнообразных ВЧ- и СВЧ-устройствах, где используется главное свойство таких приборов - возможность безынерционного изменения и модуляции барьерной емкости [1-4]. Однако, несмотря на большое число исследований, проведенных за предшествующие годы и ведущихся в настоящее время, многие принципиальные вопросы, связанные с ва-ракторным эффектом, остаются недостаточно изученными. Существует ряд "загадок" и "аномалий", число которых по-прежнему не уменьшается.

Одной из бросающихся в глаза "аномалий" является частотная дисперсия - резкий спад емкости и последовательного сопротивления варакторов, наступающий при превышении некоторого характерного значения рабочей частоты. Столь же сильно с повышением частоты изменяются эквивалентные значения параллельного сопротивления и параллельной емкости полупроводниковой структуры. Одновременно снижаются крутизна вольт-фарадной характеристики и коэффициент перекрытия (коэффициент модуляции емкости), представляющий собой отношение максимального и минимального значений емкости структуры при оговоренных значениях постоянного смещения. Большое влияние на эти эффекты оказывает температура структуры, в особенности глубокое охлаждение, которое применяется, например, в параметрических усилителях.

Отмеченные явления рассматриваются иногда и с несколько иной точки зрения, а именно как существенное и не вполне объяснимое возрастание емкости и сопротивления СВЧ-варакторов при значительном понижении рабочей частоты.

Известно много экспериментальных работ, посвященных отдельным сторонам этой проблемы, но систематического изучения ее до сих пор не проводилось. В числе предполагаемых причин, вызывающих упомянутые явления, назывались самые различные факторы - скин-эффект, инерционность, связанная с временем максвелловской релаксации полупроводникового материала, влияние глубоких примесных центров и поверхностных состояний, инжекция неосновных носителей заряда, влияние емкости необедненного участка базы диода и др. [5-7]. Недавно для объяснения частотной дисперсии вольт-фарадных характеристик варакторных диодов с двумерным электронным газом была использована совершенно иная трактовка, основанная на модели длинной линии передачи и не принимающая во внимание упомянутые выше физические явления [8]. Противоречивость высказывавшихся оценок весьма велика. В некоторых ранних работах вообще оспаривалось изменение параметров варакторов при повышении частоты.

Существование частотной дисперсии параметров варакторов и родственных им полупроводниковых приборов в настоящее время сомнений не вызывает. Емкость слоистой структуры сложным образом зависит от частоты сигнала даже в режиме малых амплитуд. Тем не менее, и сейчас недооценивается важность проблемы частотной дисперсии для решения многих научных и практических задач: понимания механизма работы ВЧ- и СВЧ-полупроводниковых приборов с нелинейной емкостью;

- повышения быстродействия таких'приборов и максимальной рабочей частоты;

- создания новых типов варакторных структур, обладающих высоким перекрытием по емкости и наиболее полно отвечающих требованиям разработки интегральных СВЧ-устройств;

- правильного выбора рабочих режимов приборов в конкретной аппаратуре и выбора режимов их испытаний в условиях разработки и промышленного выпуска.

Во многих случаях принято заменять натурные испытания СВЧ-диодов более простыми "эквивалентными" измерениями на значительно более низких частотах - порядка единиц или десятков мегагерц [9]. Правомерность такой замены и информативность получаемых результатов до сих пор не подтверждены и не изучены, и в ряде случаев это приводит к существенным ошибкам.

Частотная дисперсия импедансных характеристик варакторов важна также с точки зрения информативности частотных методов исследований электрофизических параметров полупроводников и диэлектриков. Как известно [10,11], на основе измерения малосигнальных частотных характеристик делаются заключения о профиле легирования структуры, наличии глубоких уровней и поверхностных состояний, энергии ионизации примесных центров и их зарядовом состоянии, времени релаксации и т.п.

Следует заметить, что похожие проблемы и "загадки" возникали и продолжают возникать при создании и исследовании совершенно иных твердотельных СВЧ-устройств - защитных ограничителей мощности и /7/л-диодных переключателей [3,12-14]. Особенные трудности встречаются при повышении рабочей частоты ограничительных диодных структур, что выражается в существовании своеобраз ч ного "частотного барьера" [13]. Происхождение этого барьера и пути его преодоления были предметом многих научных исследований и научных разработок. Однако до последнего времени не усматривалась взаимосвязь между "аномальными" частотными характеристиками варакторных диодов и специфическими также "аномальными" частотными свойствами ограничительных и переключательных диодов.

В работах [15-20] был предложен и успешно реализован новый подход к анализу и синтезу твердотельных управляющих СВЧ-приборов, основанный на импедансной модели слоистых полупроводниковых структур. Было показано, что слоистые структуры в общем случае представляют собой частотно-зависимый делитель СВЧ-напряжения, причем наличие дискретных слоев обусловливается не только и не столько технологией их изготовления, а существованием, по крайней мере, двух характерных пространственных зон - области пространственного заряда (ОПЗ) и необедненной (квазинейтр&тьной) зоны базы. Последняя в свою очередь может содержать дискретные слои полупроводникового материала. Перераспределение напряжений между характерными областями структуры приводит к резкому изменению ее линейных и нелинейных характеристик. Такой подход позволил, в частности, объяснить физические причины "инерционности" переключательных диодов, предсказать и использовать "аномальные" явления бис-табильности, разработать методы преодоления «частотного барьера» ограничителей мощности и др. Экспериментальная проверка подтвердила правильность проделанного анализа и дала возможность приступить к созданию новых управляющих твердотельных приборов [16, 17, 21, 22].

Следовало ожидать, что сходные причины лежат в основе частотных особенностей и "аномалий" других твердотельных приборов, в том числе варакторов.

Целями настоящей диссертации являются:

- анализ работы варакторных полупроводниковых структур в возможно более широком диапазоне частот с использованием в качестве отправной базы импедансной модели слоистой структуры [15, 18];

- выяснение факторов, оказывающих преимущественное влияние на спад нелинейной емкости и сопротивления варакторных диодов при повышении рабочей частоты;

- применение разрабатываемых методов к анализу перспективных типов варакторных структур;

- использование разрабатываемых подходов для выявления и устранения погрешностей при применении частотных методов измерения электрофизических параметров твердотельных структур.

Эти цели достигаются путем компьютерного анализа и моделирования, проведения вычислительных экспериментов в широком диапазоне параметров исследуемых структур и сравнения полученных результатов с результатами проводившихся экспериментальных исследований варакторных приборов.

Важное значение имеет условие вариации частоты в особо шиj роком диапазоне - от сверхнизких (-10"" Гц) до крайне высоких

I ^

-10 "Гц) частот. Выбор в данной работе столь широкого диапазона частот не предполагает, разумеется, что такие требования предъявляются к конкретным типам приборов и устройств в условиях промыш

1 ^ ленных разработок. Более того, частоты порядка 10'- Гц выходят за пределы технически освоенных диапазонов современной радиоэлектроники. Проводившиеся до настоящего времени физические исследования ограничивались значительно менее широкими участками частотного спектра (как правило, не более 3.7 декад). Прикладные исследования и разработки конкретных прйборов велись в еще более узких диапазонах частот, в результате чего до сих пор не могла быть выявлена истинная и достаточно полная картина частотной дисперсии.

Научная новизна диссертации заключается в получении аргументов, подтверждающих действенность импедансной модели в случае современных варакторных структур; в объяснении на основе этой модели частотных свойств варакторов и имеющихся "аномалий"; в выявлении факторов, в основном определяющих характеристики варакторов в интересующих диапазонах частот и открывающих пути их дальнейшего совершенствования.

Практическая значимость диссертации заключается в установлении взаимосвязи между техническими параметрами варакторных диодов (коэффициентом перекрытия по емкости, крутизной вольт-фарадной характеристики) и рабочей частотой, а также параметрами материала и профилем легирования полупроводниковой структуры. Понимание процессов, определяющих частотную дисперсию варакторов, и возможность их моделирования по разработанному в диссертации алгоритму открывают возможность ускорения, удешевления и оптимизации разработок приборов с заданными высокими параметрами при повышении быстродействия и рабочей частоты, а также дает возможность повысить информативность и достоверность частотных методов испытаний таких приборов. Практическое значение работы выходит за пределы класса диодов с нелинейной емкостью и распространяется на СВЧ-приборы ограничительного и переключательного классов, для функционирования которых импеданс-но-частотные характеристики также играют первостепенную роль.

На защиту выносятся следующие'йоложения:

1. Разработан вариант импедансной слоистой модели для анализа и синтеза варакторных структур, учитывающий межслоевое взаимодействие в режиме обратного смещения и обладающий высокой прогностической способностью частотных свойств и характеристик приборов с электрически управляемой емкостью.

2. Вопреки существующим представлениям о том, что "аномальные" частотные свойства полупроводниковых приборов в режиме обратного смещения в значительной мере определяются критерием - "успевает" или "не успевает" полупроводник следовать за изменениями напряжения, наиболее общей причиной резких изменений параметров структуры является существование макроскопического внутреннего импедансного делителя напряжения, приложенного к структуре, и частотно-зависимое межслоевое взаимодействие.

3. Повышение коэффициента перекрытия по емкости, достигаемое путем введения в варакторную структуру чередующихся сильнолегированных и слаболегированных слоев, сопровождается таким изменением частотных характеристик, при котором в СВЧ-или КВЧ-диапазоне происходит утрата достигнутого преимущества по коэффициенту перекрытия в сравнении с однородно-легированной структурой.

4. Разработанная модель позволяет избежать значительных ошибок, обусловленных выбором частоты, при которой производятся эквивалентные измерения параметров варакторов и родственных им полупроводниковых приборов, а также определение профиля легирования полупроводниковых структур.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением современных вычислительных средств и использованием апробированных экспериментальных данных, полученных в результате независимых измерений при вариации физико-технологичесих параметров исследовавшихся образцов.

Диссертация выполнялась в соответствии с планом научных исследований РАН по проблеме "Физическая электроника", направление "Твердотельная электроника СВЧ".

Основные результаты по направлению диссертационных исследований изложены в статьях [23, 24, 25] и обсуждались на Шестой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов, состоявшейся весной 2000г. [26].

Содержание работы изложено в следующей последовательности.

В главе 1 излагаются существующие взгляды на работу варак-торной диодной структуры в режиме обратного смещения. Обсуждаются вопросы, связанные с представлением дифференциальной емкости и дифференциального сопротивления варакторов. Проведено сравнение эквивалентных схем и частотных свойств варакторов и линейных емкостей при однородном и неоднородном диэлектрическом наполнении. Излагается концепция слоистой полупроводниковой структуры в применении ее к варакторным диодам. Отмечается неизбежность существования частотой дисперсии параметров варактора ввиду резкого различия импедансов обедненной и необедненной областей структуры. Показана роль межслоевого взаимодействия, которое можно рассматривать как трансформацию импеданса обедненной области структуры к входу варакторного диода. Дано физическое объяснение спада дифференциальной емкости при повышении частоты, основанное на свойстве слоистой структуры, как частотно-зависимого импедансного делителя напряжения.

В главе 2 описывается физико-математическая модель варак-торной структуры, рассматриваются исходные соотношения для структур с однородным и ступенчатым распределением легирующей примеси варакторов с барьером Шоттки. Определяются емкости и шунтирующие сопротивления, характеризующие каждый из слоев. Обсуждается поэтапное изменение импедансной модели при вариации напряжения обратного смещения. Выявляются характерные частоты, вблизи которых в режиме обратного смещения происходят резкие изменения эквивалентных емкостей и сопротивлений полупроводниковой структуры.

В главе 3 с использованием разработанных машинных программ анализируются импедансные "аномалии" варакторов при однородном и ступенчатом распределении легирующей примеси. Приводятся типичные вольт-фарадные и частотные характеристики вертикальных структур с барьером Шоттки при отсутствии релаксационных процессов на поверхности и в объеме полупроводника. Показаны особенности областей спада емкостей и сопротивлений варакторов и их взаимного чередования при повышении рабочей частоты. В разделе, посвященном анализу частотных свойств ступенчатых структур, описано явление возрастания частотной дисперсии емкости структуры. Показаны условия, при которых это явление приводит к утрате преимуществ ступенчатых структур с точки зрения коэффициента перекрытия емкости в сравнении с аналогичными однородно-легированными структурами.

Произведено обобщение слоистой импедансной модели на поверхностно-ориентированные A/SM-структуры, выявлены области частотной дисперсии варакторов с двумерным электронным газом.

Глава 4 посвящена частотным методам измерения параметров полупроводниковых структур и использованию разработанной импе-дансной модели при определении профиля легирования и других параметров структур. Выявлены условия, при сочетании которых традиционно применяемые частотные методы приводят к значительным погрешностям и искажениям. Обоснован выбор частоты измерений, которым следует руководствоваться во избежание таких искажений.

Глава 5 посвящена сравнению результатов описанных вычислительных экспериментов с имеющимися типичными опытными данными. Значительное внимание уделено факту существования частотной дисперсии параметров варакторов и предполагавшимся до сих пор причинам обнаруженных частотных зависимостей. Результаты вычислений согласуются с экспериментальными данными не только по виду наблюдаемых зависимостей, но и по численным значениям характерных параметров.

Проводится обсуждение полученных результатов, отмечается действенность разработанных подходов к анализу и прогнозированию импедансно-частотных свойств приборов варакторного класса. Намечаются пути дальнейшего развития импедансной модели варакторных структур и, в частности, учета влияния поверхностных зарядов на им-педансные свойства структуры.

В Заключении подводятся итоги проведенных исследований и указываются пути использования полученных результатов.

В Приложениях приведены примеры экспериментальных характеристик, на которые имеются ссылки в 1-й и 5-й главах диссертации; приведены также дополнительные расчетные характеристики, полученные в ходе настоящей работы и детализирующие полученные зависимости, на которые опираются ряд выводов, имеющихся в гл.З. я

ЗАКЛЮЧЕНИЕ щ

Исследования, выполненные по теме диссертации, были направлены на решение актуальной задачи электронной техники, связанной с развитием полупроводниковых варакторов (варикапов) и родственных им приборов с нелинейной электрически управляемой емкостью. Результаты настоящей диссертационной работы могут быть кратко сведены к следующему.

1. Проведен анализ работы варакторных и сходных с ними по своим свойствам полупроводниковых структур. На всех этапах анализа обращено внимание на четкое разграничение понятий и особенностей последовательных и параллельных эквивалентных емкостей и сопротивлений варакторов и на отличие упомянутых емкостей от барьерной емкости, непосредственно зависящей от приложенных постоянного и переменного напряжений. Основное внимание уделено структурам с барьером Шоттки и их импедансно-частотным особенностям и ."аномалиям". В качестве отправной базы использована слоистая импедансная физико-математическая модель, обоснованная и примененная в работах МЭИ ранее применительно к переключательным и ограничительным ВЧ- и СВЧ-приборам [15, 16, 21, 22]. С учетом специфики варакторных приборов в эту модель введены дополнения, обеспечивающие проведение вычислительных экспериментов для структур со ступенчатым профилем легирования.

2. Проведены систематические вычислительные эксперименты с типичными варакторными структурами, имеющими резкие границы, при вариации рабочей частоты от сверхнизких (f~ 10"" Гц) до

1 ^ крайне высоких частот (/МО " Гц). Сопоставлены, проанализированы предполагаемые факторы, способные оказывать влияние на характерные резкие изменения дифференциальных параметров варакторов при повышении рабочей частоты. Установлено, что по признакам величины спадов емкостей и сопротивлений варакторов в режиме нулевого или обратного смещения, а также по частотной протяженности этих спадов наиболее существенный вклад вносит то обстоятельство, что варакторная структура представляет собой частотно-зависимый им-педансный делитель напряжения, приложенного к варактору. Продемонстрирована роль частоты максвелловской релаксации для каждого из слоев, входящих в состав структуры, а также влияние емкости и сопротивления электронейтральной области базы.

3. Введено и обосновано понятие характеристической частоты варактора по критерию спада коэффициента перекрытия емкости. Показана информативность этого параметра наряду с другим раннее введенным аналогичным параметром - характеристической частотой слоистой диодной структуры, оцениваемой по уровню спада коэффициента деления напряжений между пространственными областями структуры.

4. Показана и подтверждена путем сопоставления с имеющимися экспериментальными данными [7, 11, 16, 37, 61] высокая прогностическая способность развитой импедансной модели варакторов. Показано, что при от-слойной активной части структуры в результате межслойного взаимодействия независимо от наличия других релаксационных явлений существуют т+1 областей спадов и "плато" емкостей и сопротивлений варакторов. Установлена закономерность чередования спадов, сдвинутых по частотам относительно друг друга. Показана роль этой закономерности при интерпретации результатов измерений во избежание необоснованных заключений и предположений о физических механизмах и их практических следствиях.

5. Установлено, что повышение коэффициента перекрытия по емкости и крутизны вольт-фарадной характеристики, являющееся желательным для многих применений варакторов, если оно достигнуто за счет введения чередующихся сильнолегированных и слаболегированных слоев, не сохраняется во всем диапазоне частот. Более того, начиная с некоторой достаточно высокой частоты, поддающейся надежному прогнозу, ступенчатые структуры утрачивают преимущества в сравнении с однородно-легированными варакторами, хотя такие преимущества имеются при более низких частотах.

6. Показана актуальность и эффективность разработанной импедансной модели варакторов для анализа новой разновидности СВЧ-приборов неваракторного класса, предназначаемых для работы в качестве самоуправляемых защитных ограничителей мощности [41]. Установлено, что в таких приборах, также имеющих ступенчатое распределение легирующей примеси, в рабочем участке СВЧ-диапазона происходит "исчезновение" варакторного эффекта. Это, однако, способствует улучшению параметров самоуправляемых защитных устройств и продвижению их в коротковолновый участок СВЧ-диапазона.

7. Сделана попытка распространения подходов, основанных на импедансной модели варакторов с сосредоточенными параметрами, на случай поверхностно-ориентированнных MSM-приборов с распределенными параметрами (модель длинной линии - ТЬЩ. Проведено критическое сопоставление полученных результатов с зарубежными экспериментально-теоретическими исследованиями, указаны поправки, актуальные для разработок и исследований новых типов интегральных варакторов с двумерным электронным газом.

1. Берман Л.С. Введение в теорию варикапов. JL: Наука, 1968.

2. Penfield P., Rafuse R.P. Varactor applications. Cambridge: MIT Press,1962.

3. СВЧ-полупроводниковые приборы и их применение / Под ред.

4. Г. Уотсона.-М.: Мир, 1972.

5. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984:кн. 1,2.

6. O'Hearn W.F., Chang Y.F. An analysis of the frequency dependence ofthe capacitance of abrupt P-N junction semiconductor devices // Solid-State Electronics. 1970. Vol.13. № 4. P.473-483.

7. Crowell C.R., Nakano K. Deep level impurity effects on the frequencydependence of Schottky barrier capacitance // Solid-State Electronics. 1972. Vol.15. № 6. P.605-610.

8. Берлин A.C., Давыдов B.M., Каусов С.Ф., Пильдон В.И. О частотной зависимости параметров варакторов / В сб. "Полупроводниковые приборы и их применение" / Под ред. Я.А.Федотова. М.: Сов. радио, 1973. Вып 27. С.49-56.

9. Marso М., Horstmann М., Hardtdegen Н. et al. Electrical behavior ofthe InP/InGaAs based MSM-2DEG diode // Solid-State Electronics. 1997. Vol.41. № l.P.25-31.

10. Аронов B.JI., Федотов Я.А. Испытание и исследование полупроводниковых приборов. М.: Высш. школа, 1975.

11. Берман Л.С., Лебедев А.А. Емкостная спектроскопия глубоких центров в полупроводниках. Л.: Наука, 1981.

12. Стриха В.И., Бузанева Е.В., Радзиевский И.А. Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки. М.: Сов. радио, 1974.

13. White J.F. Microwave semiconductor engineering N.Y.: Van., о1. Nostrand, 1982.

14. Лебедев И.В., Шнитников А.С., Купцов Е.И. Твердотельные СВЧ ограничители проблемы и решения .// Радиоэлетроника (Изв. высш. учеб. заведений). 1985. Т.28. 10. С.34-41.

15. Ропий А.И., Старик A.M., Шутов К.К. Сверхвысокочастотные защитные устройства.- М.: Радио и связь, 1993.

16. Лебедев И.В. Нелинейные свойства и характеристики СВЧ pin-диодов //Радиоэлектроника (Изв. высш. учеб. заведений). 1992. Т.35. № 10. С.17-26.

17. Лебедев И.В., Дроздовский Н.В. Бистабильность и электронный гистерезис амплитудных характеристик pin-диодных структур // Радиотехника и электроника. 1993. Т.38. N° 9. С. 1696-1704.

18. Лебедев И.В. Новые взгляды на импедансные характеристики полупроводниковых СВЧ-приборов // Вестник МЭИ, 1995. N° 2.1. С.19-29.

19. Лебедев И.В., Шнитников А.С. Характеристическая частота полупроводниковой диодной структуры // Радиотехника и электроника. 1996. Т.41. № 6. С.750-758.

20. Lebedev I.V., Shnitnikov A.S., Dyakov I.V., BorisovaN.A. Impedance properties of high-frequency PIN diodes // Solid-State Electronics. 1998. Vol.51. № 1. P.121-128.1. Л)

21. Дроздовский Н.В. Нелинейные свойства и электронный гистерезис твердотельных СВЧ-структур и их применение в переключателях и ограничителях мощности: Дисс. канд. техн. наук.1. М, 1993.

22. Дроздовская JI.M. Частотные свойства и характеристики обрат-носмещенных pin-диодных структур: Дисс. канд. техн. наук. М., 1997.

23. Лебедев И.В., Поляков М.Ю. Частотная зависимость последовательной емкости и последовательного сопротивления слоистых полупроводниковых структур // Доклады Академии Наук. 1999. Т.368. № 2. С.181-183.

24. Лебедев И.В., Поляков М.Ю., Берлин А.С. Особенности частотных характеристик варакторных полупроводниковых структур // Электромагнитные волны и электронные системы. 2000. Т.5. № 4.1. С.25-33.

25. Лебедев И.В., Поляков М.Ю. Частотные свойства ступенчатых варакторных структур // Радиотехника и электроника. 2001. Т.46.1. J\2 3. С. W-5-Oi.

26. СВЧ-устройства на полупроводниковых диодах. Проектированиеи расчет / Под ред. И.В.Мальского и Б.В.Сестрорецкого. М. :Сов. Радио, 1969.

27. Валиев К.А., Пашинцев Ю.И., Петров Г.В. Применение контакта металл-полупроводник в электронике.- М.: Радио и связь, 1981.

28. Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ / Под ред. М.Хауэса и Д.Моргана. -М: Мир, 1979.

29. Эткин B.C., Гершензон Е.М. Параметрические системы на полупроводниковых диодах. -М.: Сов. Радио, 1964.

30. Kim D.-W., Lee J.-J., Kwon Y.-S., Hong S.-C. Characteristics of an area-variable varactor diode // IEEE Trans, on Electron Devices. 1996. Vol.44. № ll.P.2053-2057.

31. Хиппель A.P. Диэлектрики и волны / Пер. с англ. под ред. Н.Г.Дроздова. М.: Изд-во иностр. литературы, 1960.

32. Гусятинер М.С., Горбачев А.И. Полупроводниковые сверхвысокочастотные диоды. М.: Радио и связь, 1983.

33. Nicollian Е.Н., Goetzberger A. The Si Si02 interface - electrical properties as determined by the metal-insulator-silicon conductance technique // Bell System Technical Journal. 1967. Vol.46. jn» 6. P.1055 - 1133.

34. Werner J., Levi A.F.J., Tung R.T. et al. Origin of the excess capacitance at intimate Schottky contacts // Phys. Rev. Letters. 1988. Vol.60. jYo l.P.53-56.

35. Chang J. J., Forster J.H., Ryder R.M. Semiconductor junction varactors with high voltage-sensitivity// IEEE Trans, on Electron Devices, 1963. Vol.10. № 4. P.281-287.

36. Тищенков H.T. Исследование вольт-фарадной характеристики структур металл-эпитаксиальный GaAs// Электронная техника. Сер.2 Полупроводниковые приборы. 1979. № 4. С.18-25.

37. Vasudev Р.К., Mattes B.L., Petras Е., Bube R.H. Excess capacitance and non-ideal Schottky barriers on GaAs // Solid-State Electronics. 1976. Vol.19. №7. P.557-559.

38. Першенков B.C., Попов В.Д., Шальнов А.В. Поверхностные радиационные эффекты в ИМС. М.: Энергоатомиздат, 1998.

39. Лебедев И.В., Шнитников А.С. Новый ограничительный СВЧ-диод// Радиоэлектроника (Изв. высш. учеб. заведений). 1993. Т.36. №10. С.3-16.

40. Патент РФ №2003208 С1, кл. H01L29/06. Полупроводниковый ограничительный диод / И.В.Лебедев. А.С.Шнитников // Открытия. Изобретения. 1993. Бюлл. № 41 42.

41. Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы электротехники. М: Гос-энергоиздат, 1955.

42. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т.1. М.: Высш. школа, 1970.

43. Батавин В.В. Контроль параметров полупроводниковых материалов и эпитаксиальных слоев. М.: Сов.радио, 1976.

44. Никулов В.В., Тезикова Л.А., Рябов В.Н. Исследование профиля легирования эпитаксиальных структур на кремнии вольт-фарадным методом // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1985. Вып.2. С.42-44.

45. Nicollian Е.Н., Hanes М.Н., Brews J.R. Using the MIS capacitor for doping profile measurements with minimal interface state error // IEEE Trans, on Electron Devices. 1973. Vol. 20. № 4. P.380-394.

46. Baccarini G., Rudan M. Interpretation of C-V measurements for determining the doping profile in semiconductors // Solid-State Electronics. 1980. Vol.23. № 1. P.65-71.

47. Hilibrand J:, Gold R.D. Determination of the impurity distribution in junction diodes from capacitance-voltage measurements // RCA Review. 1960. Vol.21. № 2. P.245-252.

48. Высокочастотные вольт-емкостные измерения в тонкопленочных эпитаксиальных арсенндогаллиевых структурах / Н.Б. Горев, Т.В. Макарова, Е.Ф. Прохоров и др. // Микроэлектроника, 1995. Т.24. М> 1. С.44-47.

49. Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергия, 1976.

50. Kostylev S.A., Prokhorov E.F., Gorev N.B., Kodzhespirova I.F. Peculiarities of high-frequency C-V measurements in n-type GaAs thin-film structures // Solid-State Electronics. 1997. Vol.41. № 5. P.784-786.

51. McDaid E.J., Hall. S., Eccleston W., Alderman J.C. Interpretation of capacitance-voltage characteristics of silicon-on-insulator (SOI) capacitors// Solid-State Electronics. 1989. Vol.32. № 1. P.65-68.

52. Prokhorov E., Gonzalez-Hernandez J., Gorev N.B. Capacitance-voltage profiling of GaAs metal-conductor field-effect transistors and geometrical interelectrode capacitance // 9th Internat. Crimean Conf. "Microwave andTelecomm. Technol.", 1999. P.264-265.

53. Castagne R., Vapaille A. Description of the Si02-Si interface properties by means of very low frequency MOS capacitance measurements // Surface Science. 1971. Vol. 28. № 1. P. 157-193.

54. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. / Под ред. Н.Н. Горюнова, Ю.Р. Носова-М.: Сов. радио, 1968.

55. Расчет эксплуатационных характеристик и применение электрических конденсаторов. / Б.Т. Беленький, П.Н. Бондаренко, М.Э. Борисова и др. М.: Радио и связь, 1988.

56. Борисова М.Э., Койков С.Н. Анализ абсцрбционных и частотных характеристик диэлектриков на основе модельных эквивалентных схем. // Электричество. 1988. № 4. С. 66-70.

57. Ермуратский В.В., Ермуратский П.В. Конденсаторы переменного тока в тиристорных преобразователях. М.: Энергия, 1979.

58. Iniewski К., Balasinski A., Beck R. В., Jakubowski A. Series resistance in a MOS capacitor with a thin gate oxide // Solid-State Electronics. 1989. Vol.32. № 2. P. 137 140.

59. Стриха В.И. Контактные явления в полупроводниках. Киев: Ви-ща школа, 1982.

60. English F.L. Capacitance and resistance measurements of Ti02 rectifying barriers. // Solid-State Electronics. 1968. Vol. 11. № P.473 -4~9.

61. Die Isolierstoffe der Elektrotechnik / K.W. Wagner. Theoretische Grundlagen.-Berlin: Springer Verlag, 1924. S. 1 -59.

62. Levine J.D. Schottky-barrier anomalies and interface states // Journal of Applied Physics. 1971. Vol.42. № 10. P.3991-3999.

63. Deneuvilk A. Characterization of the interface states at Ag/Si interface from capacitance measurements // Journal of Applied Physics. 1974. Vol.45. Л*2 7. P.3079-3084.

64. Szatkowski J., Sieranski K. Simple interface-layer model for the non-ideal characteristics of the Schottky-barrier diode // Solid-State Electronics. 1992. Vol.35. № 7. P.1013-1015.

65. Eer Nisse E.P. Accurate capacitance calculations for PN junction containing traps //Applied Physics Letters. 1971. Vol.18. № 5. P. 183 186.

66. Evans H.L., Wu X., Yang E.S. Measuremeni of interface states in palladium silicon diodes // Journal of Applied Physics. 1986. Vol.60. № 10. P. 3611 -3615.

67. Безрядин H.H., Дронов А.С., Кузьменко T.A. и др. Электронные состояния на границе раздела кремний-селенид кремния // Микроэлектроника. 1988. Т.27. Х° 6. С. 408-411.

68. Cooper J.A., Schwartz R.J. Electrical characteristics of the Si02-Si interface near midgap and in weak inversion // Solid-State Electronics. 1974. Vol.17. №7. P.641-654.

69. Brunson K.M., Sands D., Thomas В., Reehal H.S. The density of localized states at the semi-insulating polycristalline and single-crystal silicon interface // Journal of Applied Physics. 1986. Vol.60. № 10.1. P.3599 3604.

70. Chattopadhay P., Ray Chaudhuri B. Frequency dependence of forward capacitance-voltage characteristics of Schottky barrier diodes // Solid-State Electronics. 1993. Vol.36. № 4. P.605-610.

71. Константинов О.В., Мезрин О.А. Влияние последовательного сопротивления диода Шоттки на его последовательную емкость // Физика и техника полупроводников. 1983. Т. 17. Вып.2. С.305-311.

72. Wiley J.D., Miller G.L. Series resistance effects in semiconductor CY profiling // IEEE Trans, on Electron Devices. 1975. Vol.22. JNe 5.1. P.265-272.

73. Лебедев А.А., Лебедев А.А., Давыдов Д.В. Емкостные измерения в случае сильной зависимости последовательного сопротивления базы диодз от приложенного напряжения // Физика и техника полупроводников. 2000. Т.34. Вып.1. С. 113-116.

74. Дмитриев А.Г., Наследов Д.Н., Царенков Б.В. импеданс GaAs р-п переходов, легированных Si // Физика и техника полупроводников. 1971. Т.5. Вып.11. С.2101-2110.

75. Moline R.A., Foxhall G.F. Ion implanted hyperabrupt junction voltage variable capacitors // IEEE Trans, on Electron Devices. 1972. Vol.19. № 2. P.267 273.

76. Леонов В.В., Карацюба А.П. Оптимизация структур сверхрезких варикапов // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1979. Вып. 4.С. 26 39.

77. Поляков А.В. Однокаскадные умножители частоты сверхвысокой кратности на диодах с накоплением заряда для синтезаторов частоты // Электронная техника. Сер Л. Электроника СВЧ. 1986. Вып.З. С.23-28.

78. Субашев В.К., Тучкевич В.М. Интерпретация результатов измерений неоднородных сопротивлений на разных частотах // Журналтехнической физики. 1947. Т.17. № 2. С.177-194.

79. Берман Л.С. Емкостные методы исследования полупроводников. -Л.: Наука, 1972.

80. Murphy А.Т., Young F.J. High frequency performance of multilayer capacitors. // IEEE Trans. On Microwave Theory and Technique. 1955. Vol. 43. №9. p. 2007-2015.

81. Louhi J.T., Raisanen A.V. On the modeling and optimization of Schottky varactor frequency multipliers at submillimeter wavelengths // IEEE Trans. On Microwave Theory and Technique. 1995. Vol.43. № 4. Part II. P.922-926.

82. Philatov N.I., Yakovlev D.G., Nakropin B.O. A system of mixed device-circuit modeling for personal computers // Solid-State Electronics. 1993. Vol.36. № 3. P.463-473.1J1. Рис.Ш Л.

83. Экспериментальные зависимости параллельной емкости и параллельного сопротивления n-Si варактора, приведенные в работе 11.1. С, пФ0,80,70,6см0,5 0,61. А У 0,01 ГГц 4 Ч 5 j 1 9,05 ГГц\ V i i ! 2 о-исм 46 10((р-и),в

84. Рис. 4. Зависимость С (ср-н) для ряда частот (<р = 0,6 В).1. Рис.П1.2.

85. Экспериментальные вольт-фарадные характеристики n-Si варактора, приведенные в работе 7.1 <3 (<р

86. Зависимость С от (р U после температурных обработок для W/n - GaAs:о о1. исходная структура; 2) 350 С; 3) 400 С; 4) 450 °С; 5) 500 °С.1. Рис.Ш.З.

87. Вольт-фарадные характеристики n-GciAs варактора по работе 37.двухслойного1. Рис.Ш.4.