автореферат диссертации по электронике, 05.27.03, диссертация на тему:Лазерная генерация структурных дефектов и твердофазное разрушение поверхности кремния

На правах рукописи УДК 535.21: 548.4

КРЕМНЕВ АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ЛАЗЕРНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ СТРУКТУРНЫХ ДЕФЕКТОВ И ТВЕРДОФАЗНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ

Специальность 05.27.03 "Квантовая электроника"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Шатура 2003

Работа выполнена в ИНСТИТУТЕ ПРОБЛЕМ ЛАЗЕРНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РАН

Научные руководители: доктор физ.-мат. наук,

профессор B.C. Голубев кандидат физ-мат наук, с.н.с. А.Ф. Банишев

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук,

A.Ф. Мухамедгалиева кандидат физ.-мат. наук

B.Г. Прокошев

Ведущая организация: Московский государственный институт стали и сплавов.

Защита состоится » /^оЛ^рЛ 2003 г. в часов на заседании диссертационного совета К002.126.01 в Институте проблем лазерных и информационных технологий РАН по адресу: 140700 г. Шатура, Московская обл., ул. Святоозерская, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИПЛИТ РАН Автореферат разослан 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., профессор JJMc^ Л.А. Новицкий

2_оод-А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований:

Лазерное излучение является высокоэффективным средством, с помощью которого можно изменить структуру материала, усилить диффузию примесей, что используется в различных микроэлектронных технологиях обработки кремниевых подложек. Прогресс в данных технологиях связан с исследованием процессов воздействия лазерного излучения на поверхность и свойств поверхности материала. Существует большое число работ, фундаментальных и прикладных, посвященных различным аспектам в этой области. В значительной их части рассматриваются процессы, происходящие при выносе материала из зоны воздействия, такие как плавление и абляция. Процессы, происходящие на поверхности материала при лазерном воздействии до плавления, представляются менее иследованными.

Известно, что твердофазное разрушение полупроводника при лазерном воздействии обусловлено генерацией структурных дефектов в тонком поверхностном слое материала (/~10'5 сш). Концентрация вакансий и междоузлий при этом может достигать значений ]У~1019-г102° ст'3. При такой высокой концентрации точечных дефектов происходит кластеров, формирование дислокационных петель или пор, что и приводит к разрушению материала. В различных работах исследовалась генерация дефектов и структур дефектов на поверхности кремния, динамика разрушения при лазерном воздействии, причем наблюдались как сами дислокационные петли, так и линии скольжения дислокаций и участки локального плавления в местах выхода дислокаций на поверхность. Однако в большинстве подобных работ рассматривались процессы, происходящие при облучении поверхности материала миллисекундными лазерными

импульсами. Образование дефектов на поверхности кремния при воздействии более коротких субмикросекундных лазерных импульсов и связанное с этим твердофазное разрушение материала изучены в меньшей степени. Таким образом, данная темы актуальна как с точки зрения фундаментальных аспектов воздействия лазерного излучения на полупроводники, так и с точки зрения технологических приложений.

Цель диссертационной работы:

Экспериментальное исследование механизмов твердофазного разрушения поверхности монокристаллического кремния при импульсном и импульсно-периодическом воздействии субмикросекундных импульсов ШгУАв лазера.

На основании данной цели работы были поставлены

задачи исследования:

1. Определение типа, размеров и концентрации структурных дефектов, с генерацией которых в поверхностном слое при лазерном воздействии связано разрушение материала.

2. Исследование динамики лазерного твердофазного разрушения поверхности материала при импульсно-периодическом лазерном воздействии (при различных периоде повторения и плотности мощности лазерных импульсов).

3. Исследование влияния внешней атмосферы на процессы твердофазного лазерного разрушения поверхности кремния.

Научная новизна работы заключается в том, что в результате проведенных исследований получены новые экспериментальные результаты:

1. Зарегистрировано образование и рост дислокационных петель в поверхностном слое материала при импульсно-периодическом лазерном воздействии.

2. Получены зависимости Агс={ (/, т) числа лазерных импульсов Мс, приводящих к разрушению поверхности кремния, от плотности мощности лазерного импульса / и периода следования импульсов т.

3. Зарегистрировано образование и аномально медленная релаксация неоднородностей рельефа на поверхности кремния при лазерном воздействии.

4. Измерены пороговые интенсивности лазерного импульса, при которых формируются данные неоднородности, при облучении образцов в различных окружающих газах.

5. Измерена продолжительность сигнала рассеяния луча пробного лазера, характеризующая релаксацию неоднородностей рельефа на поверхности кремния, при лазерном воздействии на образцы в атмосфере различных газов.

6. Зарегистрировано нетепловое свечение, сопровождающее процессы твердофазного разрушения кремния при лазерном воздействии.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты данных исследований процессов лазерного твердофазного разрушения поверхности кремния могут использоваться при разработке методов направленной лазерно-индуцированной модификации кремниевых подложек, в том числе лазерно-стимулированной диффузии примесей, лазерного напыления пленок, геттерирования, лазерного отжига дефектов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Твердофазное разрушение поверхности монокристаллического кремния при импульсн о-периодическом воздействии субмикросекундных импульсов Nd:YAG лазера (ip=300 ns, А=1,06 цт, /=2.5-7-3.4 MW/cm2) определяется конкуренцией процессов генерации и релаксации дислокационных петель, образующихся в поверхностном слое материала.

2. При воздействии лазерных импульсов на кремний в присутствии окружающего газа наблюдается образование неоднородностей рельефа поверхности, релаксирующих за время, намного превышающее время остывания поверхности.

3. Порог появления неоднородностей рельефа, образующихся при воздействии лазерных импульсов на поверхность кремния, зависит от окружающего образец газа: при облучении образцов в атмосфере гелия данные неоднородности формируются при наименьшей интенсивности лазерного воздействия.

Апробация работы и публикации

Материалы диссертации представлялись на российских и международных конференциях, среди которых можно выделить: IX Conference on Laser Optics (St.Petersburg, Russia, 22-26 June 1998); ILLA-98 (Shatura, Moscow Region, Russia, 27-29 June 1998); ICONO-98 (Moscow, Russia, 29 June-3 July 1998); Международную конференцию по росту и физике кристаллов (Москва, Россия, 17-19 ноября 1998 г.); Russian-German Laser Symposium (Vladimir-Suzdal, 21-26 September 2000); IX Национальную конференцию по росту кристаллов (Москва, ИК РАН, 1620 октября 2000 г.); ICONO-2001, XVII International Conference on Coherent and Nonlinear Optics (Minsk, Belarus, 26 June -1 July, 2001); ILLA-2001, VII International Conference on Laser and Laser-Information Technologies (22-26 June 2001); International Symposium on Laser technologies

and Lasers LTL'2001, (23-26 September, 2001, Plovdiv-Smolyan, Bulgaria); LAT-2002, Conference on Lasers, Applications, and Technologies (Moscow, Russia, 22-27 June 2002); Межвузовскую школу молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике и медицине" (13-14 ноября 2001 г., МГУ, Москва).

Основные результаты диссертации опубликованы в статьях и тезисах докладов, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения (глава 1), трех глав, написанных на основании оригинальных научных результатов, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 130 наименований. Общий объем диссертации 120 страниц, включая 24 рисунка и одну таблицу. В начале каждой главы диссертации (кроме введения) дан краткий обзор работ, непосредственно относящихся к представленному материалу, в конце главы формулируются основные результаты, изложенные в ней.

Личный вклад

Заключался в создании экспериментальной установки и проведении исследований согласно задачам, которые были поставлены научными руководителями.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении (глава 1) дан краткий обзор научной литературы по рассматриваемой проблеме, приведено содержание работы по главам, показана научная новизна, актуальность и практическая ценность полученных результатов.

Вторая глава диссертации посвящена исследованию генерации и роста дислокационных петель на поверхности монокристаллического

кремния при импульсно-периодическом воздействии субмикросекундных лазерных импульсов с допороговой плотностью мощности 1<1т (1„, - порог плавления поверхности).

Для проведения исследований была изготовлена экспериментальная установка, показанная на рис. 1. Образцы из монокристаллического кремния (100) марки КДБ-12 с зеркально полированной поверхностью облучались субмикросекундными импульсами первой гармоники Nd:YAG лазера 1 (рис. 1) в моноимпульсном и импульсно-периодическом режимах в вакууме Р«102 Torr.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки. 1. Ш:УАО лазер (Етах=1А Гр=300 га); 2. Не-Ые лазер; 3. Образец; 4. Фотодетектор; 5. Монохроматор МДР-6; 6. Вакуумная камера; 7. Цифровой осциллограф; 8. Компьютер.

Поверхность образца зондировалась лучом пробного Не-Ир лазера. Рассеяние пробного луча на исходной, чистой поверхности! образца незначительно. При появлении на поверхности рассеивающих зондирующее излучение неоднородностей и искажений рельефа размером

«

больше длины волны пробного излучения рассеяние усиливается, т.е. о начале разрушения можно судить по возрастанию сигналу рассеяния. После

облучения образцы исследовались при помощи оптического микроскопа. Для выявления дислокаций проводилась обработка в травителе.

При воздействии на образцы одиночных лазерных импульсов в вакууме не было зафиксировано увеличения сигнала рассеяния и изменений поверхности. При облучении образцов непосредственно в травителе также не было выявлено разрушения поверхности. Следовательно, можно заключить, что при воздействии одиночных субмикросекундных лазерных импульсов твердофазного разрушения поверхности монокристаллического кремния, диагностируемого при помощи оптического микроскопа и луча пробного лазера, не происходит. Согласно оценкам, приведенным в главе 2, при моноимпульсном лазерном воздействии (7»(2.5-*-3.4)х106 УМст2, Iр=300 пб), в поверхностном слое образца могут образовываться дислокационные петли размером Л^0.01-0.05 цш. Такие дислокационные петли не фиксируются при помощи луча пробного лазера и оптического микроскопа из-за малого размера неоднородностей поверхности, что и было показано в ходе эксперимента.

При импульсно-периодическом лазерном воздействии с определенным периодом повторения импульсов т и плотностью мощности / было зафиксировано увеличение сигнала рассеяния, причем плавление поверхности начиналось спустя некоторое время после момента регистрации увеличения сигнала рассеяния. Следовательно, имело место твердофазное разрушение облучаемой поверхности образцов. Были измерены зависимости при /=соп5г) числа лазерных имульсов,

приводящих к твердофазному разрушению, от периода следования и плотности мощности (рис. 2). Вид этих зависимостей позволяет говорить о том, что твердофазное разрушение поверхности кремния субмикросекундными лазерными импульсами будет определяться не только генерацией дефектов во время действия лазерных импульсов, но и

аннигиляцией дефектов в промежутке между импульсами. Если этот промежуток г достаточно велик, то разрушение не происходит при любом числе лазерных импульсов N (участок 3 на рис. 2).

830 600 ш 200

N;, puts.

„ г 1800

а 1 1 1350

/1 а /1 800

1 1/ 450

I—* —x-i— ^^ I

К» puls.

so

1Ö0

150 200

t,ms

Рис. 2. а, b. Зависимости Nc от плотности мощности и периода следования лазерных импульсов N¿=N(1, т), цифры 1-3 показывают режим разрушения поверхности образца, а) /=3.4 х106 W/cm2, Ъ) /=3.1 xlO6 W/cm2

шИ^ШШш

МИДИЯМИ

Рис. 3. Фотографии поверхности образцов после облучения (1=2.8x10й W/cm2, i=20 ms) и обработки в травителе. Время облучения: 1 - 10 s, 2 - 20 s, 3 - 50 s, 4 - 100 s.

о

s

На рис. 3. показаны фотографии поверхности после облучения и травления. Видны характерные ямки травления дислокационных петель, причем их число возрастает с увеличением времени облучения (числа ^ лазерных импульсов).

Можно сделать вывод, что твердофазное разрушение поверхности V кремния, облучаемой субмикросекундными лазерными импульсами,

связано с генерацией дислокационных петель в тонком поверхностном слое, и динамика разрушения будет определяться конкуренцией процессов роста и аннигиляции дислокационных петель.

Далее в главе 2 даются оценки скорости роста, размеров и времени аннигиляции дислокационных петель при различных плотности мощности лазерного воздействия / и периоде следования импульсов т.

В третьей главе диссертации исследуется влияние внешней атмосферы на процессы лазерного твердофазного разрушения. Схема эксперимента была аналогична эксперименту в главе 2, но в вакуумную камеру при атмосферном давлении напускались газы с различными свойствами (Не, Аг, Кг, Ог, N2, С02).

В отличие от случая, когда образцы облучались в ваккуме, при облучении одиночными импульсами в атмосфере всех газов, используемых в эксперименте, регистрировались интенсивные по амплитуде и продолжительные по времени изменения сигнала рассеяния. При повторном облучении одного и того же участка поверхности образца амплитуда данных изменений сигнала рассеяния уменьшалась, и при последующих лазерных импульсах изменения сигнала рассеяния не регистрировались. При этом на поверхности образца после облучения не было зафиксировано каких-либо изменений. Характерный вид изменений сигнала рассеяния показан на рис. 4.

Сигнал рассеяния (рис. 4) имел аномальную длительность по времени (порядка секунды, что в 106 раз больше времени остывания поверхности) и,

следовательно, не был связан с термодеформациями облучаемой поверхности. Наиболее вероятной причиной его появления являлось образование на поверхности неоднородностей, связанных с диффузией атомов газов в насыщенном дефектами (при лазерном воздействии) поверхностном слое (известно, что при лазерном воздействии коэффициенты диффузии могут возрасти на несколько порядков).

I,arb.un.

Рис. 4. Изменение рассеяния пробного луча He-Ne лазера на поверхности кремния при последовательном воздействии одиночных импульсов Nd:YAG лазера на воздухе: цифры (1, 3) соответствуют числу импульсов (1ръ3x106 W/cm2).

Результаты измерения амплитуды сигнала, его продолжительности и порога появления (по плотности мощности лазерного импульса) в различных окружающих газах (рис. 5, 6) подтвердили это предположение. Из рис. 5, 6 видно, что сигнал рассеяния имеет наибольшую интенсивность и продолжительность и появляется при наименьшей плотности мощности при облучении образцов в атмосфере гелия, коэффициент диффузии которого в кремнии намного превышает коэффициенты диффузии других газов, используемых в эксперименте.

Рассеивающие пробный луч неоднородности поверхности могут формироваться из-за стока атомов газа на образовавшиеся при лазерном воздействии дислокационные петли и более интенсивного образования дислокационных петель (вследствие деформации решетки продиффундировавшими атомами газов и понижения энергии образования дефектов).

125

100-

75'

50

25

Intensity of scattered signal, arto.un.

2.5

2.0

1.5

1,0

0.5

0.0

Half-width of scattered signal, s.

i , , , I

—I-1 i I-1-1—

н» o, Ar CO N, Kr

007A) (VI7A) (V*A) (1,62*) (1,75 A) (1,77 A)

He Ог Ar COj Nj Kr (1,07 A) (1,47 A) (1,56 A) (1,62 A) (1,75 A) (1,7? A)

Рис. 5. Интенсивность и продолжительность сигнала рассеяния луча пробного лазера при облучении поверхности кремния одиночными импульсами Nd:YAG лазера в атмосфере различных газов (/р«3х106 W/cm2). В скобках указан размер атомов (молекул) газов.

Далее в главе 3 рассматривается появление сигнала рассеяния при облучении образцов в импульсно-периодическом режиме, делается интерпретация полученных результатов, проводятся оценки времени аннигиляции образовавшихся при лазерном воздействии дислокационных петель.

3.3 3.23.1 3.02.9-га-

П/Шст

Не

* * *

со.

Кг

агоА) а«А> (1^6 А) (1,62 А) (1,75 А) а" А)

Рис. 6. Пороговые интенсивности воздействующих на поверхность кремния импульсов Ыс1:УАО лазера, необходимые для появления сигнала рассеяния пробного луча при облучении образцов в различных*Ъкружающих газах.

В четвертой главе диссертации исследуется свечение, регистрируемое при лазерном твердофазном разрушении кремния. Известно, что процессы твердофазного разрушения (образования микротрещин) могут сопровождаться эмиссией электронов, ионов, кластеров. Такие эффекты наблюдались при лазерном воздействии на различные материалы. Для регистрации свечения экспериментальная установка была модифицирована. Регистрация свечения проводилась в плоскости, касательной к поверхности, и непосредственно ,на фоне остывающей поверхности. Для регистрации свечения в плоскости, касательной к поверхности, использовался фотоумножитель с системой из двух оптических щелей. Результаты регистрации свечения при различном удалении от поверхности показаны на рис. 7, Из осциллограмм (рис. 7) видно, что лазерное твердофазное разрушение кремния может сопровождаться эмиссией светящихся частиц.

Рис. 7. Сигнал бокового ФЭУ, показывающий свечение частиц, регистрируемое в плоскости, отстоящей от поверхности образца на растоянии: а) ¿№=0.1-0.2 mm, b) 4й=0.2-0.4 mm.

1. Лазерный импульс (7«3х106 W/cm2), 2. Свечение частиц

Свечение имеет форму пичков и наблюдается с задержкой по времени относительно лазерного импульса. Форма свечения и задержка порядка 10 fis говорят о нетепловой природе свечения. Для его объяснения можно предположить: 1) происходит химическая реакция вылетевших частиц с молекулами воздуха (например, окисление), в результате чего частица либо разогревается, либо переходит в электронно-возбужденное состояние, 2) вылетающие с поверхности частицы уже находятся в электронно-возбужденном состоянии, энергия частиц далее высвечивается в процессе соударения с молекулами окружающего газа.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты, полученные в диссертационной работе:

1. Показано, что твердофазное разрушение поверхности монокристаллического кремния при импульсно-периодическом воздействии субмикросекундных импульсов Nd:YAG лазера (f/=300 ns, Ä.=l,06 цт, 7=2.5-5-3.4 MW/cm2) связано с генерацией и увеличением

размеров дислокационных петель, образующихся в поверхностном слое материала.

2. Установлена зависимость N¿={(1, {) критического числа лазерных импульсов ^, приводящих к разрушению поверхности, от интенсивности (плотности мощности) лазерного импульса 1 и периода следования импульсов т.

3. Установлено, что при воздействии лазерных импульсов на кремний в присутствии окружающего газа образуются неоднородности рельефа поверхности, релаксирующие через аномально продолжительное время по окончании лазерного импульса. Измерены пороги появления и времена релаксации данных неоднородностей.

4. Показано, что образование таких неоднородностей связано с диффузией атомов газа в насыщенном дефектами поверхностном слое образца.

5. Установлено, что твердофазное разрушение поверхности кремния при лазерном воздействии может сопровождаться нетепловым свечением.

Публикации:

1. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю., Разрушение поверхности кремния в твердой фазе при воздействии импульсов Nd:YAG-.ia3epa. Квантовая электроника, Т. 25, №10, 1998.

2. Банишев А. Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю., Влияние дефектообогащенного поверхностного слоя на динамику деформации поверхности кремния при воздействиии импульсного и импульсно-периодического лазерного излучения. Известия РАН, сер.физ., Т. 63, №10, 1964,1999.

3. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю., Инициируемая воздействием < лазера аномальная диффузия кислорода в обогащенном дефектами поверхностном слое кремния. Письма в ЖТФ, Т. 26, вып.2, 8 , 2000.

4. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю., Генерация и накопление ; дислокаций на поверхности кремния при воздействии импульсно-периодического излучения Ш:УАб-лазера. ЖТФ, Т. 71, №8, 33 ,2001.

5. A.F.Banishev, V.S.Golubev, A.Yu.Kremnev. Emission of particles by solid-phase laser-induced destruction of silicon surface. Proc. SPIE, vol. 3734, 271 (1999). ICONO-98. Moscow, Russia, 29 June-3 July 1998.

6. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Variation of deformation response of silicon surface due to surface layer saturation with defects under pulsed and pulse-periodic laser radiation. Proc. SPIE, vol. 3688, 387 (1999). ILLA-98, Shatura, Moscow region, Russia, 27-29 June 1998.

7. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Abnormal increase of time of oxygen diffusion with oxidation of silicon surface under action of powerful laser pulses. Proc. SPIE, vol.3888, 339 (2000). AHPLA' 99, 1-5 November 1999, Osaka, Japan.

8. A.F.Banishev, V.S.Golubev, A.Yu.Kremnev. Investigation of regimes of structural defect accumulation and relaxation on silicon surface under periodic-pulse laser radiation, Russian-German Laser Symposium, Vladimir-Suzdal, 21-26 Sehtember 2000, Proc. SPIE 4429, p.89, 2001.

9. A.F.Banishev, V.S.Golubev, A.Yu.Kremnev. Peculiarities of solid-phase silicon surface destruction with laser in air and in vacuum, ILLA-2001, VII-International Conference on Laser and Laser-Information Technologies, Proc. SPIE 4644,162 (2001).

10. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю., Аномальная диффузия газов на облучаемой короткими лазерными импульсами поверхности кремния. Труды межвузовской школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике и медицине", 13-14 ноября, МГУ, Москва, стр. 101-105,2001 г.

Тезисы конференций:

1. A.F. Banishev, Е.А. Balykina, A.Yu. Kremnev, A.V.Shishkov. "Investigation of mechanisms of non-transperent material surface destruction under pulse-periodic Nd:YAG laser radiation", ICAM'97-E-MRS'97, Symposium K, France, Strasbourg, 16-20 June 1997.

2. A.F.Banishev, A.Yu.Kremnev. Destruction of silicon surface under laser pulses with power density not exceeding surface melting point. IX Conference on Laser Optics, Symposium: Technical Applications of Lasers. St.Petersburg, Russia, 22-26 June 1998.

3. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Emission of particles by solid-phase laser-induced destruction of silicon surface. ICONO-98, Symposium: Fundamental Aspects of Laser-Matter Interaction. Moscow, Russia, 29 June-3 July 1998.

4. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю. Особенности деформации поверхности кремния облучаемой импульсами Nd:YAG лазера связанные с генерацией дефектов в поверхностном слое. Международная

конференция по росту и физике кристаллов. Москва, Россия, 17-19 ноября 1998 г.

5. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Anomalous scattering of probe beam by Si surface irradiated with Nd:YAG laser pulses, LASERS'98. Tucson, Arizona, USA, 7-11 December 1998.

6. A.F. Banishev, A.Yu. Kremnev, A.V. Shishkov. Diagnostics of processes formation and mechanoluminescence in semiconductors and metals, Russian-German Laser Symposium, Vladimir-Suzdal, 21.09-26.09.2000, Technical Digest, p. 47.

7. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю. Накопление дислокаций в поверхностном слое монокристаллического Si (100) при импульсно-периодическом лазерном облучении. Тезисы докладов IX Национальной конференции по росту кристаллов, Москва, ИК РАН, 16-20 октября 2000 г., с. 408.

8. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Influence of oxidation on processof particle emission from silicon surface at solid-phase laser destruction, ICONO-2001, XVII-International Conference on Coherent and Nonlinear Optics, Minsk, Belarus, 26 June-1 July 2001, Technical Digest, p. 60, 2001.

9. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Peculiarities of solidphase silicon surface destruction with laser in air and in vacuum, ILLA-2001, Vll-International Conference on Laser and Laser-Information Technologies: Basic Researches and Applications, Vladimir-Suzdal-Shatura, 22-26 June 2001, Program and Abstracts, p. 70-71.

10. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Кремнев А.Ю. Твердофазное лазерное разрушение поверхности кремния в атмосфере различных газов, International Symposium on Laser Technologies and Lasers LTL'2001, 23-26September 2001, Plovdiv-Smolyan, Bulgaria, Program and Abstracts, p.25.

11. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Formation of unstable structural defects on silicon surface under submicrosecond laser action, LAT-2002 (Conference on Lasers, Applications and Technologies.), Moscow, Russia, Technical Digest, 22-27 June 2002, p. 262.

Принято к исполнению 10/10/2003 Заказ № 378

Исполнено 13/10/2003 Тираж 75 экз.

ООО «НАКРА ПРИНТ» ИНН 7727185283 Москва, Балаклавский пр-т, 20-2-93 (095) 318-40-68 www.autoreferat.ru

p 18736

СОДЕРЖАНИЕ.

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 2. ГЕНЕРАЦИЯ ДИСЛОКАЦИЙ И РАЗРУШЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ YAG:Nd ЛАЗЕРА.

2.1. Генерация дислокаций при лазерном воздействии и многоимпульсное лазерное разрушение поверхности кремния (введ. к гл. 2).

2.2. Эксперимент. Экспериментальная установка.

2.3. Исследование разрушения поверхности образцов при лазерном воздействии одиночных импульсов.

2.4. Экспериментальные результаты полученные при импульсно-периодическом лазерном воздействии в вакууме.

2.5. Результаты исследования поверхности облученных образцов после обработки в травителе.

2.6. Интерпретация полученных результатов и оценки размера образующихся дислокаций.

2.7. Выводы по гл. 2.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕЙ АТМОСФЕРЫ НА ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ДЕФЕКТОВ И РАЗРУШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

3.1. Диффузия газов в обогащенном дефектами поверхностном слое материала при лазерном воздействии (введ. к гл. 3).

3.2. Экспериментальные результаты, полученные при воздействии одиночных лазерных импульсов в на образцы в атмосфере газов

3.3. Экспериментальные результаты, полученные при импульсно-периодическом лазерном воздействии на воздухе.

3.4. Интерпретация наблюдаемых в эксперименте аномальных изменений сигнала рассеяния луча пробного лазера.

3.5. Выводы по гл. 3.

ГЛАВА 4. СВЕЧЕНИЕ, НАБЛЮДАЕМОЕ ПРИ ЛАЗЕРНОМ ТВЕРДОФАЗНОМ РАЗРУШЕНИИ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ.

4.1. Эмиссия частиц, сопровождающая начальные стадии разрушения материалов (введ. к гл. 4).

4.2. Экспериментальная установка и диагностика свечения при лазерном твердофазном разрушении поверхности кремния.

4.3. Результаты регистрации свечения в плоскости, касательной к поверхности образца.

4.4. Результаты свечения поверхности.

4.5. Интерпретация наблюдаемых экспериментальных фактов свечения в надповерхностной области образца.

4.6. Интерпретация зарегистрированного в эксперименте свечения поверхности при воздействии лазерных импульсов.

4.5. Выводы по гл. 4.

Итак, существует множество работ, посвященных воздействию лазерного пучка на поверхность полупроводников. Выше была перечислена только малая их часть. Однако, в данной области существуют малоисследованные вопросы, актуальность которых несомненна как с точки зрения фундаментальных аспектов, так и с точки зрения технологических приложений. Данная диссертация посвящена таким малоисследованным и актуальным вопросам.

Целью данной работы являлось экспериментальное исследование процессов твердофазного разрушения поверхности монокристаллического кремния при импульсном и импульсно-периодическом воздействии субмикросекундных импульсов YAG:Nd лазера.

На основании данной цели работы были поставлены задачи исследования:

1. Определение типа, размеров и концентрации структурных дефектов, с генерацией которых в поверхностном слое при лазерном воздействии, связано разрушение материала.

2. Исследование динамики лазерного твердофазного разрушения поверхности материала при импульсно-периодическом лазерном воздействии (при различном периоде повторения и плотности мощности лазерных импульсов).

3. Исследование влияния внешней атмосферы на процессы твердофазного лазерного разрушения поверхности кремния.

Структура диссертационной работы:

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. В каждой главе (кроме введения) представлены результаты оригинальных экспериментальных иссследований. Во введении (гл.1) дан краткий обзор научной литературы по рассматриваемой проблеме, приведено содержание работы по главам, изложена научная новизна, актуальность и практическая ценность полученных результатов.

Основные результаты и выводы диссертационной работы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Показано, что твердофазное разрушение поверхности монокристаллического кремния при импульсно-периодическом воздействии субмикросекундных импульсов Nd:YAG лазера (tp=300 ns, А=1,06 цт, /=2.5-г3.4 MW/cm) связано с генерацией и увеличением размеров дислокационных петель, образующихся в поверхностном слое материала.

2. Установлена зависимость Nc=f(I, t) критического числа лазерных импульсов Nc , приводящих к разрушению поверхности, от интенсивности (плотности мощности) лазерного импульса I и периода следования импульсов t.

3. Установлено, что при воздействии лазерных импульсов на кремний в присутствии окружающего газа образуются неоднородности рельефа поверхности, релаксирующие через аномально продолжительное время по-окончании лазерного импульса. Измерены пороги появления времена релаксации данных неоднородностей.

4. Показано, что образование таких неоднородностей связано с диффузией атомов газа в насыщенном дефектами поверхностном слое образца.

5. Установлено, что твердофазное разрушение поверхности кремния при лазерном воздействии может сопровождаться нетепловым свечением.

В заключении автор выражает глубокую благодарность своим научным руководителям, доктору физ.-мат. наук, профессору B.C. Голубеву и кандидату физ. - мат. наук А. Ф. Банишеву за предоставленную интересную и актуальную тему диссертационной работы, постоянное внимание, помощь и поддержку в работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной диссертационной работе были исследованы актуальные вопросы взаимодействия мощного лазерного излучения с поверхностью непрозрачных твердых тел, связанные с генерацией в тонком поверхностном слое материала высокой концетрации структурных дефектов. Экспериментально исследовалось твердофазное разрушение поверхности^ монокристаллического кремния под действием субмикросекундных импульсов YAG:Nd лазера.

1. У. Дьюли. Лазерная технология и анализ материалов. - М., Мир, 1986.

2. В.П. Вейко, С.М. Метев. Лазерные технологии в микроэлектронике.- София, изд. Б АН, 1991.

3. Аратюнян Р.В., Баранов В.Ю.,Большов Л.А., Малюта Д.Д.,Сербант А.Ю. Воздействие лазерного излучения на материалы.-М.: Наука, 1989.

4. Карлов Н.В., Кириченко Н.А., Лукьянчук Б.С. Лазерная термохимия.-М: Наука, 1992.

5. А.А. Веденов, Г.Г. Гладуш., Физические процессы при лазерной обработке материалов. М., Энергоатомиздат, 1985.

6. Хайбуллин И.Б., Смирнов Л.С., Импульсный лазерный отжиг полупроводников. Состояние проблемы и нерешенные вопросы., ФТП, т. 19, №4, с.569-591, 1985.

7. С.Ю. Карпов, Ю.В. Ковальчук, Ю.В. Погорельский. Итоги науки и техники, серия "Физические основы лазерной и пучковой технологии", т. 1, с.5-48., 1988

8. Бобырев В.А., Бойко В.И., Бункин Ф.В., и др., Генерация и отжиг неравновесных дефектов под действием лазерного излучения \\ Известия АН СССР.Сер.Физ., 1987, т.51, №6,с.1180

9. Бункин Ф.В., Кирченко Н.А., Лукъянчук Б.С., Термохимическое действие лазерного излучения: фундаментальные проблемы, кинетйка, технология, \\ Известия АН СССР.Сер.Физ., 1987, т.51, №6,c.l 116

10. Ю.Бункин Ф.В., Кирченко Н.А., Лукъянчук Б.С., Термохимическое действие лазерного излучения, УФН, т.138, №1, 1982, с.45.

11. П.В.И.Бойко, Б.С.Лукьянчук, Е.Р.Царев. Лазерная генерация неравновесных дефектов в твердом теле, Труды ИОФАН, т.ЗО, 6(1991).

12. J.F. Ready. Effects of High Power Laser Radiation. Academic Press, NY-London, 1971.

13. M. Von Allmen. Laser Beam Interaction with Materials. Springer-Verlag, 1987.

14. C.A. Ахманов, В.И. Емельянов, Н.И. Коротеев, В.Н. Семиногов, Воздействие мощного лазерного излучения на поверхность полупроводников и металлов: Нелинейно-оптические эффекты и нелинейно-оптическая диагностика \\ УФН, т. 147, вып.4, 1985, с.675.

15. Вьюков Л.А., Емельянов А.В., Ермолов А.В., Лазерные процессы в технологии микроэлектроники, Известия АН СССР. Сер.Физ., 1987, т.51, №6, с. 1203.

16. Ф.Х. Мирзоев, В.Я. Панченко, Л.А. Шелепин, Лазерное управление процессами в твердом теле, УФН, т.166,№1, с. 1-32, 1996.

17. Вавилов B.C., Кекелидзе Н.П., Смирнов Л.С. Действие излучений на полупроводники: Учебное руководство.-М.: Наука, 1988.

18. В.Л. Комолов, Электронно-тепловая генерация дефектов в' слабопоглощающем полупроводнике под действием света, ЖТФ, 1994, т.64, №7, с. 64.

19. И.Е. Поюровская, В.Л. Комолов, Динамика оптического пробоя прозрачных конденсированных сред. \\ ЖТФ, Т. 54, №3, 1984, 583.

20. В.И.Емельянов, П.К.Кашкаров, Дефектообразование в приповерхностном слое полупроводников при лазерном воздействии, Шоверхность, 1990, №2, с.77.

21. Кашкаров П.К., Тимошенко В.Ю., Дефектообразование в полупроводниках под действием импульсного лазерного облучения, \\Поверхность, 1995, №5, с.5-34.

22. Ефимова А.И., Кашкаров П.К., Петров В.И., Тимошенко В.Ю., Лазерно-индуцированное образование дефектов в приповерхностных слоях материалов АШВУ\\ Поверхность, 1990, №8, с.94.

23. Emel'yanov V.I., Kashkarov Р.К., Laser Induced Defect Formation in Semiconductors, \\ Appl. Phys., A, 1992, Vol.55, p.161.

24. Кашкаров П.К., Киселев В.Ф., Петров A.B., Влияние лазерного облучения на поверхностные состояния германия \\ Поверхность, 1982, №12, с.47

25. J. Borgoin, M.Lannoo: Point Defects in Semiconductors. II Experimental Aspects. Springer Berlin, Heidelberg, 1983.

26. M. Ramamoorthy, E.L. Briggs, J. Bernholc, Defect energetics and impurity incorporation mechanisms at the arsenic-passivated Si(100) surface, Phys Rev. В., v.60, pp. 8178-8184, 1999.

27. В.Л. Комолов, M.H. Либенсон, Г.Д. Шандыбина, Разогрев и лазерное разрушение полупроводников, Изв. АН СССР, Сер. физ.,т.49, №6, с.1103-1110, 1985.

28. Кашкаров П.К., Киселев В.Ф., Нетермические процессы в полупроводниках при лазерном облучении, Изв. АН СССР, Сер. физ.,т.50, №3, с.435-440, 1986.

29. Bagratashvili V.N., Banishev A.F., Emel'yanov V.I. et al., Formation of periodic ring structures of defect and voids under laser vapour deposition of metallic films, \\ Appl. Phys. A, 1991, 52, 438.

30. Mogyorosi P., Piglmayer K. and Bauerle D., "Ar+ Laser-Induced Chemical Etching of Molibdenium in Clorine Atmosphere" \\ Surface Science, 1989, 208, 232-244.

31. Шлыков Ю.Г. Образование структур дефектов на поверхности полупроводников под действием мощного лазерного излучения. Диссертация на соискание уч. степени канд. физ-мат. наук, спец. 01.04.10, Москва-МГУ, 1997.

32. Emel'yanov V.I., "Generation-Diffusion-Deformational Instabilities and Formation of Ordered Defect Structures on Surfaces of Solids under the Action of Strong Laser Beams", \\ Laser Physics, 1992, 2, 4, 390

33. Б.Л.Володин, В.И.Емельянов, "Дефектно-деформационный механизм образования пор, дислокационных петель и дислокационных структур и его экспериментальные проявления", \\Известия акад. наук, сер.физ., 1991, 55, №7, с.1274-1285

34. Emel'yanov V.I., Shlykov Yu.G. "Entropy Barrier of Diffusion-Strain Nucleation of Clusters of Point Defect in Laser-Irradiated Solids", \\ Laser Physics, 1996, v.6, 4, pp.712-720

35. Емельянов В.И., Кашкаров П.К., Шлыков Ю.Г., "Диффузионно-деформационная нуклеация кластеров точечных дефектов. Сравнение с экспериментом", \\ Препринт физического факультета МГУ, 1997г., № 15 /1997,14 с

36. Eshelby J.D., 1956, The Continuum Theory of Lattice Defects, Solid State Physics,3, (New York: Academic Press)

37. Вейко В.П., Шахно E.A., Индуцированное лазером локальное осаждение тонких пленок, Оптический журнал, т. 65, № 10, с. 102, 1998.

38. Ю.Т. Левицкий. Макроскопические дефекты структуры и свойства материала.: М., Наука, 1988 200 с.

39. А.Я. Нашельский Технология полупроводниковых материалов.: М., Метуллургия, 1972 432 с.

40. Н. Baumgart, F. Phillipp and H.J. Leamy, Defect formation in CW CO2 laser annealed silicon. Proc. Laser and Electron-Beam Interaction With Solids, Elsevier Sc. Publ. Сотр., 1982, pp. 355-360.

41. G.EJ. Eggermont, D.F. Allison, S.A. Gee and all, Characterization of Laser Induced Backside Damage For Gettering Purposes. Proc. Laser and Electron-Beam Interaction With Solids, Elsevier Sc. Publ. Сотр., 1982, pp. 615-620.

42. J. Narayan, Pulsed Laser Anealing of Al, Ni, and MgO Containing Nickel Precipitates. Proc. Laser and Electron-Beam Interaction With Solids, Elsevier Sc. Publ. Сотр., 1982, pp. 389-394.

43. C.B. Винценц, С.Г. Дмитриев, О.Г. Шагимуратов. Мгновенные профтли квазистатических деформаций и смещений поверхностей твердых тел пр локальном импульсном лазерном облучении., ФТТ, Т. 38, № 4, с. 993,N1996.

44. Банишев А.Ф., Новиков М.М. Образование обратимых и необратимых структурных дефектов на поверхности кремния под действием лазерного импульса, ФХОМ, 1992, №4, с. 55-58.

45. Физико-химические . методы обработки ' поверхности полупроводников. Под ред. Луфт Б.Д., М.:'Радио и связь, 1982, 136 с.

46. Банишев А.Ф., Емельянов В.И., Володин Б.Л., Мерзляков К.С., "Образование периодических структур дислокаций при лазерном воздействии на поверхность полупроводников" \\ Физ. Тверд. Тела, 1990, Т.32, С.2529.

47. Вейко В.П., Дорофеев И.А., Либенсон М.Н. и др., "Образование периодических структур на поверхности кремния под действием импульса неодимового лазера миллисекундной длительности", \\ Письма в ЖТФ, Т.10, вып.1,с.15, 1984

48. Вейко В.П., Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., "Формирование регулярных структур на поверхности кремния под действием миллисекундного импульса неодимового лазера", \\Известия Акад. наук сер. Физ.,1985, Т.49, N 6, С.1236

49. Banishev A.F., Emel'yanov V.I. and Novikov M.M., "Defect Oredering and Changes in Silicon Surface Morphology under Linearly Polarized Millisecond Pulsed Laser Irradiation" \\ Laser Physics, 1992, 2,2,178-189

50. Emel'yanov V.I., "Generation-Diffusion-Deformational Instabilities and Formation of Ordered Defect Structures on Surfaces of Solids under the Action of Strong Laser Beams", \\ Laser Physics, 1992, 2, 4, 390

51. J. Lauzeral, D. Walgraef, and N.M. Ghoniem, Rose Deformation Patterns in Thin Films Irradiated by Focuced Laser Beams, Phys. Rev. Lett., V. 79, N 14, pp. 2706-2706.

52. C.S.Lee, N.Koumvakalis, M.Bass. Single and Multiple Pulse Catastrophic Damage in Diamond-Turned Cu and Ag Mirrors at 10.6, 1.06, and 0.532 pm, Opt. Eng., Vol. 22, N 4, 1983, pp. 419-423.

53. C.S.Lee, N.Koumvakalis, M.Bass. A Theoretical Model For Multiple-Pulse Laser-Induced Damage to Metal Mirrors, J. Appl. Phys, Vol. 54, N 10, 1983, pp. 5727-5731.

54. P.M.Fauchet, "Gradual surface transitions on semiconductors induced by multiple picosecond laser pulses", WPhys. Lett., 1983, 93A, 3, 155-162

55. Jones S.C., Braunlich P et al., "Recent Progres on Laser-Induced Modification and Intristic Bulk Damage of Wide-Gap Optical Materials", \\ Opt. Eng., 1989, Vol. 28, p. 1039

56. Володин Б.Л., Емельянов В.И., Шлыков Ю.Г., "Взрывное накопление точечных дефектов как механизм многоимпульсного разрушения поглощающих сред" \\ Квантовая электроника, 1993, Т.20, 1, С.57

57. Р.М. Fauchet, А.Е. Siegman. Appl. Phys., А32, р.135-140.,1983

58. S.C.Jones, P.Braunlich, R.T.Casper, P.Kelly, F-center accumulation as amechanism of multiple-pulse, laser-induced bulk damage in KBr and KI at 532 nm, WNucl. Instrum. Meth.Phys. Res., Beam Interact. Mat., 1990, В 46, 231-234

59. Колдунов М. Ф., Маненков А.А. Механизмы взаимодействия мощных сверхкоротких лазерных импульсов с прозрачными твердыми телами.\\ Известия АН сер. фяз. Т.63, №4, 1999, с.786-796.

60. Колдунов М. Ф., Маненков А.А., Покотило И.Л. Взаимосвязь характеристик лазерного излучения в статистической теории \\ Квантовая электроника, т. 30, №7, 2000, с. 592-597.

61. Демчук А.В., Пристрем A.M., Данилович Н.И., Лабунов В.А., Образование периодических структур на кремнии при воздействии лазерного излучения миллисекундной длительности \\ ЖТФ, т.56. вып.4., 1986, с. 810.

62. Демчук А.В., Лабунов В.А., Поверхностные периодические структуры в перекристаллизованных слоях поликристаллического кремния импульсным лазерным излучением наносекундной длительности \\ Поверхность, 1992, №4, с.85.

63. Демчук А.В., Лабунов В.А., Образование дендритных структур прилазерной перекристаллизации слоев поликристаллического кремния на монокристаллических кремниевых подложках. \\ Поверхность, 1991, №7, с.82.

64. В.В. Воронов, С.И. Долгаев, С.В. Лаврищев и др. Формирование конических микроструктур при импульсном лазерном испарении твердых тел \\ Квантовая электроника, т.30, № 8, 2000, с. 710-714.

65. А.Ф. Банишев, В.С.Голубев, А.Ю.Кремнев, Генерация и накопление дислокаций на поверхности кремния при воздействии импульсно-периодического излучения YAG:Nd^a3epa. ЖТФ, т. 71, № 8, 33,2001.

66. А. F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev, Investigation of structural defect accumulation and relaxation on silicon surface under periodic-pulse laser radiation, Proc. SPIE, V. 4429, p. 88-95, 2001.

67. G.H. Gilmer, Т. Diaz de la Rubia, D.M. Stock, M. Jaraiz, Diffusion and interactions of point defects in silicon: molecular dynamics simulations, Nucl. Ins. and Meth. in Phys. Res. В, V. 102, pp. 247-255, 1995.

68. Г.В.Гадияк, Г.А.Качурин, И.Е.Тысченко. Влияние конкурирующих стоков на эволюцию профилей распределения имплантируемого в кремний азота: численное моделирование \\ ФТП, т.30, вып.11, 1996, с. 1960

69. В.В.Михнович, Т.В.Фирсова. Модель кинетики формирования радиационных дефектов в кремниевых диодных структурах \\ ФТП, т.24, вып.1, 181(1990).

70. Дж.Кристиан. Теория фазовых превращений в металлах и сплавах. М.:Мир, 1978, Ч.1,с.806.

71. А.Ф. Банишев, В.С.Голубев, А.Ю.Кремнев, Инициируемая воздействием лазера аномальная диффузия кислорода в обогащенном дефектами поверхностном слое кремния. Письма в ЖТФ, Т.26, вып.2, с. 8, 2000.

72. A.F. Banishev, V.S. Golubev, A.Yu. Kremnev. Abnormal increase of time of oxygen diffusion with oxidation of silicon surface under action of powerful laser pulses. Proc. SPIE, Vol. 3888, p. 339, 2000. AHPLA' 99, 1-5 November 1999, Osaka, Japan.

73. Шипатов Э.Т. Имплантация ионов в полупроводники: Учеб. пособие.-Ульяновск:УлГУ, 1998.-199 с.

74. Палатник JI.C., Черемской П.Г., Фукс М.Я.- Поры в пленках. М.:Энергоиздат, 1982. 214с.

75. Вавилов B.C., Челядинский А.Р. Ионная имплантация примесей в монокристаллы кремния: эффективность метода и радиационные нарушения. УФН, 1997, т. 153, №3, с. 347-358.

76. Свойства элементов: Справ, изд. В 2-кн. Кн. 1. Под ред. Дрица М.Е.-М.: Металлургия, 1997, 432 с.

77. B.Burton and M.V. Speight., The coarsening and annigilation kinetics of dislocation loops. Phil. Mag. A, 1986, Vol. 53, N 3, pp. 385-402.

78. И.В.Крылова, Экзоэмиссия. Химический аспект., Успехи химии, 1976, т.55, №12, с.2138.

79. И.В.Крылова, Экзоэмиссия, сопровождающая адсорбцию, десорбцию и фазовые переходы на поверхности., Изв. АН. Сер. Физ., Т.62., №10, 1998, с.2009.

80. Конюшкина Н.И., Крылова И.В., Алексеев В.А., Ашурлы З.И. О возможности применения метода экзоэмиссии для контроля состояния поверхности материалов ИК- оптики \\ Поверхность, 1990, №8, с.67

81. Р.И.Минц, И.И.Мильман, В.И.Крюк, Экзоэлектронная эмиссия полупроводников., УФН, 1976, т.119, №4, с.750.

82. J.T.Dickinson, L.B. Brix, L.C. Jensen, Electron and Positive Ion Emission Accompanyng Fracture of Wint-o-green Lifesavers and Single-Crystal Sucrose, J.Phys.Chem., 1984, Vol.88, pp. 1698-1701.

83. J. Т. Dickinson, A. Jahan-Latibari, L. S. Jensen. Electron emission and acoustic emission from the fracture of graphite/epoxy composites., J. of Material Sciences, vol.20, p. 229-236, 1985.

84. B .Н.Смирнов, Оптико-механическая промышленность, №7, с. 1, 1986.

85. В.П.Крутякова, В.Н.Смирнов. Свечение щелочно-галлоидных кристаллов под действием импульсов излучения с А,=10.6 мкм., ЖТФ,т. 48, №.4, с. 844, 1978.

86. В.Н.Смирнов, Вл.Н.Смирнов. Анализ характера напряженного состояния прозрачного диэлектрика, обусловленного нагревом поглощающих включений импульсами оптического излучения., ЖТФ, т. 48, №.4, с. 860, 1978.

87. В.П.Крутякова, В.Н.Смирнов, Исследование природы свечения щелочно-галоидных кристаллов под действием импульсов излучения с А,=10.6мкм., Письма в ЖТФ, т.З, №22, с.1190.

88. Э.Ф. Лазнева, И.Н. Федоров., Исследование испарения и десорбции с поверхности никеля при лазерном воздействии \\ Письма в ЖТФ, том 12, вып. 7, с. 393, 1986.

89. А.Ф.Банишев, Е.А.Балыкина, "Разрушение поверхности кремния и меди при импульсном и импульсно-периодическом воздействии YAG:Nd-лазера", Квантовая электроника, N6, с. 557, 1997.

90. А.Ф. Банишев, В.С.Голубев, А.Ю.Кремнев, Разрушение поверхности кремния в твердой фазе при воздействии импульсов YAG:Nd-лазера. Квантовая электроника, Т. 25, №10, с. 941, 1998.

91. A.F.Banishev, V.S.Golubev, A.Yu.Kremnev. Emission of particles by solid-phase laser-induced destruction of silicon surface. Proc. SPIE, vol.3734, p. 271, 1999.

92. М. Ф. Колдунов, А.А. Маненков, И.Л. Покотило., Теория лазерного разрушения диэлектрических покрытий, обусловленного поглощающими включениями, Оптический журнал, 1996, № 2, с. 31.

93. М.Н. Либенсон, B.C. Макин, В.А. Ширяев, М. Дж. Сволоу., Поверхностные периодические структуры при оптическом пробое прозрачных диэлектриков, Оптический журнал, 1996, № 2, с. 27.

94. Л.Я. Минько, Ю.А. Чивель., Исследование характера начального разрушения металлов при импульсном лазерном воздействии, Оптический журнал, 1996, № 2, с. 60.

95. М.Н. Либенсон, B.C. Макин, Ю.И. Пестов, В.В. Трубаев., Образование регулярного рельефа на поверхности кремния под действием поляризованного лазерного излучения, Оптический журнал, 1996, № 2, с. 78.

96. Емельянов В.И., Макин В. С., Уварова И.Ф., Образование упорядоченных вакансионно деформационных структур на поверхности металла при лазерном облучении., ФХОМ, 1990, № 2, с. 12.

97. Демчук А.В., Лабунов В.А., Формирование поверхностных периодических структур при лазерной перекристаллизации кремниевых слоев с неоднородным рельефом поверхности., ФХОМ, 1990, № 2, с.31.

98. Железный B.C., Логинов В. А., Плотников А.И., Рембеза С.И., Особенности локального плавления кремния при электронно-лучевом нагреве., ФХОМ, 1990, № 2, с.138.

99. А.П. Петраков, В.А. Бушуев., Рентгенодифракционные методы исследования точечных дефектов образующихся в монокристаллах кремния при импульсном лазерном воздействии., Письма в ЖТФ, том 19, вып. 19, с. 92.

100. В.И. Емельянов, А.В. Рогачева., Рекомбинационно-стимулированный рост дислокационной петли в полупроводнике приинтенсивной лазерной накачке электрон дырочных пар., Письма в ЖТФ, том 28, вып. 11, 2002, с.91.

101. Chaplanov A.M., Tochitsky E.L., Thin Solid Films, 1984, vol. 116, p. 117-128.

102. В. А. Бушуев, А. П. Петраков., Рентгенодифрактометрическая диагностика лазерной диффузии алюминия в кремний., ЖТФ, Т. 70, вып. 5,2000, с. 92-96.

103. А. П. Петраков, Е.А. Голубев., Рентгенодифрактометрические исследования изменений структуры приповерхностных слоев кремния в процессе лазерной диффузии бора., ФТТ, 1998, т.40, № 1, с. 156-160.

104. В. А. Бушуев, А.П. Петраков., Исследование влияния лазерного отжига на структуру приповерхностных слоев ионно-имплантированного кремния методом рентгеновской дифрактометрии, ФТТ, 1993, т. 35., № 2, с. 355-364.

105. В.И. Фистуль, A.M. Павлов., Лазерная имплантация примесей в кремний, ФТП, 1983, т. 17, вып. 5, с. 854-857.

106. Стрекалов В.Н., Диффузия в условиях лазерного отжига полупроводников., ФТП, 1986, т. 20, вып. 2, с. 361-363.

107. В. Л. Винецкий, Г.Е. Чайка., Диффузия атомов в неметаллических кристаллах, стимулированная рекомбинацией носителей тока., ФТТ, 1982, т.24., вып. 7, с. 2170-2176.

108. Атомная диффузия в полупроводниках. Под ред. Д.Шоу, М.:Мир, 1975,688 с.

109. Ю.А. Чивель, B.C. Чирвоный, И. В. Сазанович., Пикосекундная лазерная абляция металлов и кремния., Изв. РАН, сер. физ,2001, т. 65, №4, с. 555-557.

110. Е.А. Шахно., Лазерная абляция тонкой пленки под действием термических напряжений., Изв. РАН, сер. физ, 2001, т. 65, № 4, с. 562-565.

111. С. В. Винценц, А.В. Зотеев, Г.С. Плотников., О порогах возникновения неупругих деформаций в поверхностных слоях Si и GaAs при многократном импульсном лазерном облучении., ФТП, 2002, т.36, вып. 8, с. 902-906.

112. С.В. Винценц, А.В. Зайцева, Г.С. Плотников., Самоорганизация лазерноиндуцированных точечных дефектов на начальных стадиях неупругих фотодеформаций германия., ФТП, 2003, т. 37, вып. 2, с. 134-141.