автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Нелинейно-оптическая диагностика материалов микроэлектроники

На правах рукописи

МИШИНА Елена Дмитриевна

НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА МАТЕРИАЛОВ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)»

Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук,

профессор Татьяна Рафаиловна Волк

Доктор физико-математических наук, профессор Геннадий Леонидович Киселев

Доктор физико-математических наук,

профессор Владимир Ильич Емельянов

Ведущая организация: Физико-технический институт РАН им.

А.Ф. Иоффе

Автореферат разослан «_»_2004 года.

Защита состоится «_»_2004 года в_часов на

заседании диссертационного совета Д212.131.02 в МИРЭА по адресу: 119454 Москва, просп. Вернадского 78, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИРЭА.

Ученый секретарь диссертационного совета Канд.физ.-мат. наук

Вальднер В. О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Тема диссертационной работы связана с разработкой экспериментальный и теоретических основ оптических методик диагностики материалов электроники.

Основу современной микро-, нано- и оптоэлектроники составляют полупроводники. В то же время список материалов, которые могут быть сопряжены с полупроводниками, непрерытно увеличивается. К таким материалам относятся компоненты молекулярной1 электроники (органические самоорганизующиеся и полимерные пленки, кластеры органических молекул, отдельные макромолекулы), а также сегнетоэлектрические материалы и материалы, обладающие специфическими фазовыми переходами, например, фазовый переход металл -диэлектрик.

Развитие технологий и применение новыгх материалов требует развития новых методов контроля за элементами микро- и наноэлектроники непосредственно в процессе их изготовления. В последние годы все большая роль отводится оптическим методам контроля. Основные преимущества оптических методов состоят в том, что диагностика производится дистанционно и является неразрушающей. Методы нелинейной оптики, обладая- всеми достоинствами линенйо-оптических методов, являются более чувствительными к определенным свойствам материалов, которые особенно важны для элементов микро- и наноэлектроники, таким как свойства поверхности, приповерхностных слоев и границ раздела, включая внутренние границы раздела.

Поскольку для каждого типа материалов состояние диагностических натинейно-оптических методик находится на, разных ступенях развития, поэтому и актуальность основных задач должна быть рассмотрена отдельно применительно к конкретному классу материалов.

МОП структуры

Центросимметричность основный материалов микроэлектроники -германия и кремния - позволила широко применять метод генерации ВГ для диагностики поверхности и наноструктур на основе этих материалов. Методика исследования поверхности и границ раздела основа на том, что для центросимметричныгх сред вклады от объема и поверхности в геометрии «на отражение» одного порядка. Это приводит к тому, что процесс генерации отраженной ВГ оказывается чувствительным к зарядовому состоянию поверхности полупроводника, толщине оксидной пленки, спектру поверхностных состояний, неоднородным деформациям в поверхностном слое кремния, природе и плотности адсорбированных молекул. К началу работы над диссертацией была показана

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

принципиальная чувствительность метода генерации ВГ к параметрам МОП структур, определяющим характеристики и надежность функционирования электронных устройств. Тем не менее, количество нелинейно-оптических методик, доведенных до возможности практического применения для диагностики МОП-структур, крайне ограничено. К таковым можно отнести запатентованные методики определения шероховатости внутренней границы раздела кремний/окись кремния в МОП-структуре, а также измерения пространственного распределения электрического поля в устройствах на основе кремния.

В представляемой работе предложены методики бесконтактного измерения параметров МОП структур, а также дано их экспериментальное и теоретическое обоснование.

Наноструктуры

Нанотехнология является на сегодняшний день одной из наиболее интенсивно развивающихся областей науки и техники. Изготовление новых типов наноструктур и их диагностика включены в «дорожные карты» развития полупроводниковой и микроэлектронной промышленности. Для диагностики наноматериалов используются прежде всего сканирующие методики с пространственным разрешением вплоть до атомного. Тем не менее, оптические методики дальнего поля имеют хорошие перспективы развития вследствие возможности их применения непосредственно в процессе изготовления на значительных функциональных площадях. Наиболее интенсивно исследуемыми и применяемыми методами являются ИК-спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния. Методика ГВГ также успешно применялась для исследования наноструктур, при этом наиболее эффективными методами являются спектроскопия ВГ, позволяющая исследовать энергетические спектры, а также методика поляризационной ВГ, применяемая непосредственно в процессе изготовления структуры. Особое место в нанотехнологиях занимают сегнетоэлектрические наноструктуры, идея создания которых путем внедрения прекурсора сегнетоэлектрического материала в пористую мембрану-матрицу возникла лишь несколько лет назад. Создание таких структур интересно с фундаментальной точки зрения, поскольку появляется возможность систематического изучения влияния размера наночас-тицы на ее сегнетоэлектрические свойства, и для приложений, так позволяет создавать сегнетоэлектрические структуры заданной геометрии в шаблоне-мембране, включая фотонные кристаллы перестраиваемые электрическим полем. Исследование нелинейно-оптических свойств является ключевым для выявления фазового состояния вещества, внедренного в поры матрицы.

Сегнетоэлектрики

Применение тонких сегнетоэлектрических пленок (СП) в микро- и оптоэлектронике основано на переключении сегнетоэлектрической поляризации. Можно выделить два основных типа устройств, разработка которых доведена до коммерческих производств: энергонезависимые высокоскоростные запоминающие устройства и электрооптические модуляторы. Поскольку интенсивность второй гармоники является мерой сегнетоэлектрической поляризации, то развитие индустриально ориентированной скоростной диагностической методики на основе ГВГ является весьма актуальной прикладной задачей. В то же время с фундаментальной точки зрения актуальным является вопрос о скорости переключения поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках. Поскольку состояние поляризации сегнетоэлектрика определяется его доменной структурой, то вопрос о переключении поляризации напрямую связан с диагностикой динамики переключения доменов. К началу работы над диссертацией была развита статическая нелинейно-оптическая методика, основанная на анализе поляризационных диаграмм ГВГ и применимая только к пленкам с ориентацией доменов в плоскости пленки.

Тонкие органические пленки

Элементы молекулярной электроники были впервые рассмотрены как составляющая полупроводниковой технологии в 2001 г. Наибольший практический интерес на сегодня представляют исследования монослоев органических молекул, нанесенных на твердую подложку. Метод генерации ВГ применим для исследования моно (и субмоно) слоев, нанесенных на центросимметричные материалы: полупроводники (германий, кремнии), металлы, оптически нефункциональные диэлектрики (кварц, сапфир). В настоящее время основной интерес в этой области связан с исследованиями жидких кристаллов (монослоев и мультислоев) в целях совершенствования жидкокристаллических дисплеев, а также самоорганизующихся монослоев (СОМ) для приборов молекулярной электроники нового поколения (в режиме молекула - прибор). Наиболее актуальным вопросом является определение ориентации молекул в таких слоях непосредственно после нанесения, а также в процессе внешних воздействий (излучения, электрического поля и т.п.). Интересно отметить тот факт, что, несмотря на интенсивное использование методики ГВГ для определения ориентации молекул (около 50 публикаций в год), до настоящего времени, как правило, в интерпретации данных используется простейший подход, не учитывающий взаимодействия молекул с подложкой и между собой, а также нелинейно-оптический вклад от самой подложки и фазовый сдвиг сигнала подложки. Более развитый подход, с учетом указанных факторов, также нельзя считать адекватным

экспериментальной ситуации в силу противоречивости и отсутствия самосогласованности в описании линейных и нелинейных оптических свойств.

Фазовые переходы

Исследование фазовых переходов до последних десятилетий представляло, в основном, интерес с фундаментальной точки зрения, однако после изобретения способов записи информации с помощью изменения фазового состояния вещества исследование фазовых переходов перешло на новую, более индустриально-ориентированную ступень. Это касается и поиска новых материалов, и изучения особенностей ФП в этих материалах. Представляют интерес как материалы, в которых непосредственно осуществляется запись, так и материалы подложки, поскольку они также могут претерпевать фазовые переходы, что отражается в свойствах структур, нанесенных на эти подложки. Методика ГВГ успешно применялась для исследования фазовых переходов различных типов. Особенность ГВГ состоит в том, что в зависимости от объекта и экспериментальной конфигурации данная методика может быть чувствительной и к структуре верхнего слоя кристалла на глубине 1-2-х периодов решетки, то есть собственно поверхности, и к структуре нескольких (порядка десяти) приповерхностных атомных слоев, и к объему. Эти особенности используются для исследования фазовых переходов различных типов. Отметим здесь наиболее важные работы, относящиеся к диагностике фазовых переходов (ФП) в материалах микроэлектроники.

К началу работы над диссертацией было очевидно, что отсутствуют общие подходы в описании преобразований нелинейной восприимчивости при фазовых переходах различных типов. Кроме того, практически отсутствовали исследования кинетики ФП, несмотря на то, что именно возможность исследования динамики процессов с различными характерными временами является одним из бесспорных преимуществ методики ГВГ по сравнению с традиционными неоптическими методиками. Практически неисследованным методом ГВГ оказался целый класс новых перспективных магнитных материалов, обладающих гигантским, а также колоссальным магнетосопротивелением.

Таким образом, актуальность данной работы определяется, с одной стороны, информативностью и перспективностью применения методики ГВГ для исследования материалов микро-, нано- и оптоэлектроники, а с другой стороны, недостаточностью ее развития в применении к этим материалам.

Целью' диссертационной работы, являлась разработка

экспериментальных и теоретических основ нелинейно-оптической диагностики материалов микро-, нано- и оптоэлектроники.

Для достижения этой цели были поставлены следующие конкретные задачи:

I. Разработать самосогласованную процедуру расчета нелинейно-оптического отклика обобщенно-слоистой среды, которая может быть применена для решения обратной задачи по восстановлению параметров гетероструктур, тонких пленок, приповерхностных слоев. Построить модели, максимально полно описывающие нелинейно-оптические явления, включая явления, индуцированные внешним воздействием (нагрев, наложение постоянного электрического и магнитного поля, химическая обработка поверхности и т.п.) и представляющие практическую ценность в технологических процессах, а также решение на основе этих моделей обратных задач, позволяющих рассчитывать параметры исследуемых структур и их изменения при внешних воздействиях.

П. Разработать методику нелинейно-оптической диагностики сегнетоэлектрических материалов, использующихся для создания элементов сегнетоэлектрических запоминающих устройств; определить пределы чувствительности методики при использовании лазерных источников и приемников излучения различных типов.

III. Разработать методику нелинейно-оптической диагностики тонких органическим пленок как материалов молекулярной электроники, имеющих перспективы применения для создания молекулярных устройств, таких как молекулярные транзисторы, органические светоизлучатели и т.п..

IV. Разработать методику нелинейно-оптической диагностики наноструктур различного типа (сегнетоэлектрических, полупроводниковых, композитных).

V. Разработать методику нелинейно-оптической диагностики параметров МОП-структур.

VI. Исследовать возможности метода ГВГ для исследования структурных фазовых переходов, в частности, поверхностных фазовых переходов, а также исследовать фазовые переходы в функциональных материалах (сегнетоэлектрических пленках, пленках, обладающих фазовым переходом металл-диэлектрик и колоссальным магнетос опротивлением).

Практическое значение этих исследований обусловлено растущими потребностями современной микроэлектроники и, в частности, ужесточением требований к качеству материалов, вызванным увеличением плотности элементов и устройств, а также уменьшением поперечного

размера активных элементов для уменьшения рабочих напряжений и, соответственно, энергосбережения. Повышение качества материалов и уменьшение размеров отдельных элементов требует создания новых методов контроля за их характеристиками, так как традиционные методики имеют целый ряд ограничений. Для электрофизических методик используется металлизация поверхности, в то время как необходимость диагностики свойств возникает уже на начальных этапах их изготовления. Это требует использования бесконтактных методов экспресс-контроля, осуществление которых возможно при помощи оптических методик, в частности при помощи нелинейно-оптических методик, применение которых требует разработки методов решения обратной задачи по восстановлению параметров материалов.

Научная новизна

В работе предложен целый ряд оригинальных экспериментальных и теоретических подходов и методик исследования материалов микроэлектроники:

1. Развита оригинальная методика нелинейно-оптической микроскопии динамики переполяризации сегнетоэлектрических материалов, заключающаяся в исследовании локального сигнала второй гармоники при наложении электрического поля. Разработана уникальная технология нанесения и характеризации тонких (20-30 нм) металлических полупрозрачных электродов, дающая возможность исследовать нелинейно-оптические свойства в процессе переполяризации сегнетоэлектрика и измерять локальные петли гистерезиса интенсивности ВГ с пространственным разрешением порядка 400 нм. На основе теоретического (феноменологического) анализа поля ВГ, генерируемого пленкой сегнетоэлектрика, разработана методика расчета диэлектрической поляризации, с использованием которой получены локальные петли гистерезиса диэлектрической поляризации.

2. Разработана методика диагностики доменной структуры тонких сегнетоэлектрических пленок. Оригинальность методики заключается в разделении когерентного и некогерентного сигнала ВГ. На основе теоретического анализа поляризационных и интерференционных зависимостей ВГ предложена методика, позволяющая определять доли доменов, ориентированных вдоль различных кристаллографических осей, включая определение долей 180-градусных доменов (с разделением "положительно" и "отрицательно" направленных), которое невозможно на основе традиционной поляризационной (линейной) микроскопии и рентгеноструктурного анализа.

3. Предложена оригинальная методика получения

сегнетоэлектрических наноструктур на основе пористых мембран. Показана эффективность нелинейно-оптической методики определения состояния сегнетоэлектрического материала, внедренного в поры мембраны.

4. Впервые быш обнаружен и исследован поверхностный структурный фазовый переход в кристалле титаната стронция.

5. Разработана оригинальная методика измерения параметров МОП-структур, основанная на нелинейно-оптической фотомодуляции.

6. Разработана оригинальная методика мониторинга параметров композитных слоистых структур в процессе электроосаждения, основанная на одновременном анализе линейных м нелинейно-оптических свойств.

7. Разработана оригинальная методика исследования самоорганизующихся органических монослоев, позволяющая на основе только нелинейно-оптичских измерений находить линейную и нелинейную восприимчивости.

Основные защищаемые положения:

1. Сегнетоэлектрические материалы:

1) для текстурированных пленок - экспериментальная методика определения функции распределения микрокристаллитов по ориентациям в плоскости пленки, корреляционной длины флуктуации нелинейных источников и степени упорядочения пленок, основанная на измерении индикатрисы рассеяния излучения ВГ;

2) для эпитаксиальныгх пленок - методика определения угла отклонения микрокристаллитов от точной ориентации (угла разориентации) с чувствительностью 0.5°;

3) методика локальной диагностики состояния поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках на основе нелинейно-оптической микроскопии изображения с пространственным разрешением, равным 0.4 мкм;

4) время переключения сегнетоэлектрической поляризации в пленке Ва8гТЮ3 толщиной 50 нм т <5 не.

2. Органические пленки:

1) методика исследования ленгмюровских пленок фуллеренов и модифицированных фуллеренов, основанная на сочетании активной и пассивной интерферометрии;

2) характерный размер неоднородностей в ленгмюровских пленках фуллеренов и модифицированных фуллеренов, полученный на основе определения корреляционных длин нелинейных источников, составляет от 100 до 300 нм.

3) необходимость и достаточность интерферометрических

нелинейно-оптических измерений самоорганизующихся монослоев (СОМ) на металлической подложке для определения поляризуемостей (линейной и нелинейной) молекул (измерение только амплитуды сигнала ВГ приводит к принципиально неверным результатам);

4) методика и результаты расчета линейной поляризуемости и первой гиперполяризуемости с применением самосогласованного подхода, учитывающего влияние локального поля на линейный и нелинейный отклик молекул СОМ на подложке, а также анизотропию линейного и нелинейного отклика; расчет в рамках предложенного подхода линейной поляризуемости и первой гиперполяризуемости;

3. МОП-структуры:

1) Эффект нелинейно-оптической фотомодуляции и его феноменологическое описание;

2) метод измерения потенциала плоских зон, а также плотности поверхностных состояний и поверхностного потенциала на основе нелинейно-оптической фотомодуляции;

3) электроиндуцированные эффекты при генерации гармоник высоких порядков.

4. Фазовые переходы:

1) обнаружение приповерхностного структурного фазового перехода в кристалле титаната стронция с температурой на 45 градусов выше температуры Кюри для фазового перехода в объеме кристалла;

2) обобщенная методика феноменологического описания нелинейной восприимчивости при поверхностных структурных фазовых переходах;

3) обнаружение фотоиндуцированных эффектов при фазовом переходе парамагнешк-ферромагаетик в тонких пленках манганата

и их динамика;

4) критическая экспонента намагниченности, равная (3=0.34+0.05, при фазовом переходе парамагнетик-ферромагнетик в тонких пленках манганата полученных методом послоевого эпитакси-ального нанесения.

5. Наноструктуры:

1) экспериментальная методика определения фазового состояния наночастиц в сегнетоэлектрических наноструктурах, полученных при введении сегнетоэлектрического прекурсора в поры наномембраны с размером пор от 20 до 200 нм;

2) экспериментальные и расчетные зависимости эффективной нелинейной восприимчивости, коэффициента отражения и интенсивности ВГ мультислойной нанокомпозитной структуры

(Си/СигО) от ее толщины;

3) экспериментальная методика контроля за формированием композитных мультислойных наноструктур в технологическом процессе; основанная на совместных линейных и нелинейно-оптических исследованиях.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных, Всероссийских и Международных конференциях: 19 Конференция отделения конденсированных сред Европейского Физического общества (CMD19-CMMP), 2002, Брайтон, Великобритания; (приглашенный доклад); Международная конференция по нелинейной оптике границ (NOPTI), 2001, Нидерланды, (приглашенный доклад); Международный симпозиум по магнито-оптической записи (MORIS), 2004, Япония (приглашенный доклад); Международная конференция «Микро- и наноэлектроника» (ICMNE), 2003, Россия; III Международная конференция по микроэлектронике и Computer Science,

2002, Молдова; Всерос. Конф. по физике сегнетоэлектриков (BKC-XVI),

2003, Тверь, Россия; Международные конференции по квантовой электронике (QELS'99, Балтимор, 1999; IQEC, Сан-Франциско, 1997), Европейская конференция по квантовой электронике (EQEC), 1998, Великобритания; Европейские конференции Общества исследования материалов (E-MRS) (1996,1998), Франция; Российско-японские семинары по сегнетоэлектричеству (1998, Япония; 2002, Россия), Всес. Совещание по применению лазеров в биологии, Москва, 1983.

Публикации. По теме диссертации опубликовано свыше 70 работ, из которых 47 работ являются статьями, опубликованными в журналах ЖЭТФ, Доклады АН СССР, Микроэлектроника, Письма в ЖЭТФ, Физика твердого тела, Квантовая электроника, Письма в ЖТФ, Physical Review Letters, Physical Review В, Applied Physics Letters, Review of Advanced Material Science, Japanese Journal of Applied Physics, Journal of Applied Physics, Ferroelectrics и др.

Авторский вклад. Все изложенные в диссертации результаты получены автором лично, либо при его определяющем участии в постановке задач, построении теоретических моделей, разработке методик измерений и проведении экспериментов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы, содержащего 312 наименований, 84 рисунка и 10 таблиц. За

исключением первой главы, которая является обзорно-вводной, остальные 5 глав разделены по типу исследуемого материала (главы 2-4 и 6) или эффекта (фазовые переходы, глава 5).

Во введении сформулирована постановка задачи и обоснована актуальность выбранной темы.

В заключении кратко рассмотрены перспективы использования развитых в работе методов, а также приводится перечень основных результатов, полученных в диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Глава 1. Базовый формализм и экспериментальные методики исследования генерации второй гармоники

В первой главе представлен применяемый при феноменологическом описании классический базовый формализм теории генерации ВГ. Приведены выражения для нелинейно-оптической поляризации, являющиеся основой для вычисления измеряемой экспериментально интенсивности ВГ, и использующиеся для диагностических методик. К ним относятся выражения для нелинейно-оптической поляризации объема нецентросимметричной среды (для тонких сегнетоэлектрических пленок, органических ленгмюровских и самоорганизующихся пленок нецентросимметричнх молекул и др.), поверхности и объема центросимметричной среды (для кремниевых МОП структур, и др.), а также для нелинейно-оптической поляризации при наличии внешних полей (электрического, для описания электроиндуцированной ВГ в МОП-структурах; магнитного, для описания магнитноиндуцированной ВГ в пленках манганатов) и в некоторых других случаях.

Приводится описание экспериментальных методик, разработанных и используемых для диагностики материалов микро- и наноэлектроники. Методики азимутальной анизотропии и поляризационных измерений когерентного сигнала гармоник являются наиболее простыми и интенсивно используемыми нелинейно-оптическими методиками. В данной работе особое внимание было уделено синхронизации нелинейно-оптических анизотропных и поляризационных измерений с электрофизическими в импульсном режиме с временным разрешением, равным 5 не. Гипер-рэлеевское рассеяние широко применяется для исследования объемный неоднородный материалов. Для тонких пленок эта методика потребовала существенного развития, связанного, прежде всего, с низкой интенсивностью сигналов, приходящихся на апертуру приемника, что потребовало улучшения отношения сигнал/шум приемной системы

(оптимизация режимов работы и охлаждения фотоэлектронного умножителя, автоматизация угловых сканирующих систем). Совместное применение двух методик, то есть исследование поляризационных и азимутальных зависимостей и когерентного, и рассеянного сигнала ВГ, существенном образом расширило возможности нелинейно-оптической диагностики. В нелинейно-оптической микроскопии сегнетоэлектрических материалов за счет применения объектива с большой численной апертурой с последующим увеличением в 50 раз с применением матричных приемников с электронным усилением было достигнуто предельное пространственное разрешение в 0.4 мкм (при использовании длины волны основного излучения 0.8 мкм). Для исследования тонких пленок поглощающих материалов на подложке предложена методика активно-пассивной нелинейно-оптической интерферометрии.

Глава 2. Генерация второй гармоники в тонких пленках сегнетоэлектрических материалов

Во второй главе представлены результаты исследования методами гипер-рэлеевского рассеяния и нелинейно-оптической микроскопии текстурированных и эпитаксиальных сегнетоэлектрических пленок. На основе связи интенсивности ВГ с диэлектрической поляризацией разработана методика определения локального сегнетоэлектрического гистерезиса, а также методика исследования динамики переключения сегнетоэлектрической поляризации.

Текстурированные и эпитаксиальные сегнетоэлектрические пленки широко используются в различных устройствах микроэлектроники, таких, как энергонезависимые элементы памяти, сенсоры, актюаторы. Кроме того, эти пленки обладают значительными величинами нелинейно-оптических констант, поэтому могут быть использованы в устройствах оптоэлектроники. Исследование ГВГ в керамических пленках представляет собой весьма актуальную задачу для фундаментальной нелинейной оптики. Специфической особенностью этих объектов является то, что они практически изотропны и однородны, если речь идет о линейно-оптических свойствах, однако проявляют себя как существенно анизотропные и случайно неоднородные системы в квадратичном оптическом отклике.

Показано, что совместные измерения азимутальной вращательной анизотропии и индикатрисы рассеяния излучения ВГ позволяют получить количественную и качественную информацию о морфологических свойствах пленок сегнетоэлектрической керамики, а именно, информацию о корреляционной длине флуктуации нелинейных источников и степени упорядоченности ст. Путем сравнения нелинейно-оптических и

электрофизических измерений показано, что коррелирует со средним размером микрокристаллита, а - с величиной сегнетоэлектрической поляризации. При этом для исследованных пленок ЦТС, полученных золь-гель методом, в рамках представленной модели направление преимущественной азимутальной ориентации кристаллитов в плоскости пленки определяется по максимуму азимутальной анизотропной зависимости, а величина структурного упорядочения пленок о не превышает 0.01. Как правило, преимущественная ориентация микрокристаллитов связана или с особенностями подложки, или с процессом формирования пленки.

Для исследования эпитаксиальных текстурированных пленок (на примере БСТ), для которых присутствует только когерентный нелинейно-оптический отклик, разработана модель расчета поля ВГ, учитывающая разориентацию микрокристаллитов. Полученная точность сравнима с точностью, которая может быть достигнута на современных установках по рентгеноструктурному анализу.

Основные применения сегнетоэлектриков в микроэлектронике связаны с переключением сегнетоэлектрической поляризации, поэтому главное внимание в работе уделено диагностике состояния поляризации. Основные результаты были достигнуты в двух направлениях. Первое направление связано генерацией оптической ВГ в сегнетоэлектрических пленках при наложении внешнего поля. Второе направление связано с исследованием динамики процесса переключения.

Разработаны экспериментальные и теоретические основы двух методик микроскопии ВГ, сканирующей микроскопии и микроскопии изображения, которые применены для исследования процесса переключения поляризации в пленках ЦТС (в направлении перпендикулярном плоскости пленки). В обеих методиках изображение может быть получено для любой точки петли диэлектрического гистерезиса при частотах 0.1-10 кГц. Частота смены микроскопического изображения определяется временем усреднения при заданной точке петли гистерезиса и может колебаться в пределах 0.1 - 30с. Показано, что диагностика состояния поляризации на качественном уровне (однородность переключения, размер однородно переключаемой области, контраст переключения при изменении знака поля) возможна непосредственно на основе микроскопического ВГ изображения. Для количественного анализа состояния поляризации необходимо проводить калибровку интенсивности ВГ по диэлектрическим измерениям поляризации.

Представлены результаты исследования переключения сегнето-электрической поляризации в наносекундном режиме в эпитаксиальных

пленках (Вао.78го.з)!Юз (БСТ) толщиной 50 нм. Пленки были изготовлены методом магнетронного распыления при высоком давлении на подложках MgO(lOO), что обеспечило создание эпитаксиальных с-ориентированных пленок с атомарно-гладкой поверхностью. Рентгеноструктурный анализ выявил наличие (001) рефлексов фазы перовскита с небольшим разупорядочением (в пределах 1-2 градусов). Содержание бария соответствует температуре Кюри в кристаллах (объемных образцах) БСТ, равной Тс= 15°С. Измерения проводились при комнатной температуре. Поскольку в тонких пленках БСТ фазовый переход является растянутым, то остаточная поляризация существует и при Т> Т. Это подтверждают и петли гистерезиса, измеренные методом Сойера-Тауера.

Для переключения поляризации на образец подавались два типа импульсов, которые в дальнейшем будем называть «нормальным» и «нулевым» (Рис. 1). В «нормальном» импульсе амплитуда напряжения

Рис.1.

'(НС)

Временные

зависимости приложенного импульсного напряжения (тонкие линии, правый масштаб) и интенсивности ВГ (точки, левый масштаб): (а)-(б) — «нормальный» импульс, (в)-(г) -«нулевой» импульс.

возрастает от нуля до максимума (положительного или отрицательного), а затем спадает вновь до нуля. В «нулевом» импульсе амплитуда изменяется до нуля с базового значения. Поведение ВГ принципиально различно для «нормального» и «нулевого» импульса. Для «нормального» импульса в первые 40 не интенсивность ВГ практически пропорциональна приложенному напряжению. При больших временах задержки наблюдаются осцилляции, расфазированные с переколебаниями напряжения. Глубина модуляции импульсов напряжения и интенсивности ВГ примерно одинакова. Поведение интенсивности ВГ для положительных и отрицательных «нормальных» импульсов также одинаково. Для «нулевого» импульса напряжения в интенсивности ВГ наблюдаются осцилляции с глубиной модуляции, существенно превышающей глубину модуляции напряжения.

С целью описания временной зависимости интенсивности сигнала ВГ используется теория Ландау для описания временной зависимости поляризации, а затем связь сегнетоэлектрической поляризации с полем ВГ. Наилучшее соответствие расчетных кривых экспериментальным данным было получено для величины времени релаксации то=0.1 пс. Время переключения связано с временем дебаевской релаксации соотношением Тэ «с £то, где е - диэлектрическая проницаемость пленки. Для пленок БСТ £=500 — 5000, а время переключения = 0.05 - 0.5 не, что совпадает с результатами наших измерений (время переключения меньше, чем временное разрешение системы регистрации).

Глава 3. Генерация второй гармоники в тонких пленках

В третьей главе представлены результаты исследования тонких органических пленок на твердых подложках, полученных методом Ленгмюра-Шефера, а также самоорганизующихся монослоев (СОМ). Исследовались пленки, представляющие интерес для молекулярной электроники: ленгмюровские пленки Обо и С60, модифицированного различными органическими группами (индопаном С^"*'1 и С]М-группами а также СОМ олиготиофенов. Применительно к таким пленкам разработана методика комбинированной пассивно-активной интерферометрии, позволяющая определять в рамках предложенных моделей восприимчивости пленки, а также линейную и нелинейную поляризуемости отдельных молекул.

Для пленок фуллеренов, толщина которых вариировалась в пределах 1 - 40 нм, интерференция возникает вследствие наличия нескольких источников волны ВГ: самой пленки и границ раздела пленка/воздух и подложка/воздух, подложки. Измерения методом активной интерферометрии ВГ заключались в измерении зависимости

интенсивности ВГ от положения эталона х и проводились на нескольких длинах волн излучения накачки и в различных поляризационных комбинациях.

Для описания толщинных зависимостей интенсивности и фазы волны ВГ, генерируемой в пленке, использовалась моделью трехслойной системы вакуум/пленка/подложка. В этой модели использовались 3 источника нелинейной поляризации рассматриваемой системы, а также учитывалась многолучевая интерференция, возникающая вследствие большой разности показателей преломления слоев системы. «Объемный» подход при описании оптических свойств тонких пленок варьируемой толщины позволил определить область толщин, в которой модель применима.

Для исследования степени неоднородности пленок фуллеренов использовалась методика гипер-рэлеевского рассеяния (ГРР). Исследуемые индикатрисы рассеяния ВГ в различных поляризационных комбинациях аппроксимировались с использованием двухточечной корреляционной функции нелинейной поляризации со случайным пространственным распределением; параметром аппроксимации являлась корреляционная длина распределения источников. В рамках модели показано, что выбор модификации фуллеренов играет существенную роль в формировании структуры пленки. Модификация СМ-группами незначительно меняет структуру С60: для обеих пленок монослои представляют собой неоднородные островковые пленки, но с увеличением количества монослоев происходит образование более однородной структуры и исчезновение диффузного сигнала ВГ. Модификация индопаном, напротив, значительно увеличивает однородность монослоя, однако с ростом толщины пленки ее однородность не увеличивается, ни в плоскости пленки, ни и по нормали к ней.

Исследовались самоорганизующиеся мономолекулярные слои (СОМ) олиготиофенов на поверхности металлов. Самоорганизующиеся монослои представляют собой пленки органических молекул самопроизвольно упорядоченных на поверхности и имеют потенциальное применение для устройств молекулярной электроники: молекулярного выпрямителя, полевого молекулярного транзистора. Свойства молекул, ассоциированных в плотноупакованные слои на подложке существенным образом отличаются от свойств изолированных молекул, во-первых, из-за взаимодействия с подложкой, а во-вторых, из-за взаимодействия молекул между собой. При прогнозировании свойств плотноупакованных слоев молекул и при известных свойствах изолированных молекул, измеренных, например, в разбавленном растворе, представляется необходимым расчет такого влияния.

Для исследования применялась методика активной интерферометрии

и была предложена модель, позволяющая самосогласованным образом рассчитать линейные и нелинейные поляризуемости молекул олиготиофенов в зависимости от числа тиофеновых колец. В этой модели учитывались диполь-дипольное взаимодействие молекул, адсорбированных на подложке, взаимодействие молекул с подложкой, а также анизотропия оптических свойств СОМ в плоскости пленки и вдоль нормали к пленке. Показано, что учет локального поля в линейном отклике позволяет найти СЕЯЗЬ анизотропных показателей преломления с линейной поляризуемостью молекул и рассчитать на этой основе френелевские факторы, учет локального поля в нелинейном отклике позволяет рассчитать истинную гиперполяризуемость молекул. На основе

рассчитанных значений поляризуемости и гиперполяризуемости рассчитаны также показатель преломления и квадратичная восприимчивость.

Глава 4. Генерация оптических гармоник при отражении от поверхности кремния и МОП-структур .

Четвертая глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию особенностей генерации оптических гармоник при отражении от поверхности кремния и МОП-структур. В частности, приведено феноменологическое описание нелинейной поляризации на частоте оптических гармоник при отражении от поверхности кремния и МОП-структур, включая описание электроиндуцированных оптических гармоник, с учетом и без учета фотоиндуцированных процессов. Приведены результаты экспериментального исследования оптических гармоник при отражении от поверхности кремния и МОП-структур, а также дана интерпретация результатов в рамках обсуждаемых моделей. Изложены нелинейно-оптические методики бесконтактного определения локальной плотности заряда, встроенного в оксид термоокисленных кремниевых пластин, а также поверхностного потенциала.

Поле гармоники лу-го порядка определятся сверткой функции Грина 6(г,г',па>) с вектором нелинейной поляризации на частоте исо, из которого можно выделить функцию распространения

Е(г,п(о) = ¡4гс(0)/сУ6(г,г',п0))Р(Г,п(1)}:1,г'ос (г.г^^г', 0)

где -тензор нелинейной восприимчивости и-го ранга. В частности, если ось z направлена по нормали к границе раздела кремний/воздух а волны накачки и гармоники плоские, то функция распространения имеет вид:

(^ и ^ параллельны

9Г(г,г') = | к к " (геометрия «на просвет»)

(е "" " , и к^и антипараллельны (геометрия (2)

При наличии приложенного к образцу статического поля £0 выражение для поля и-й гармоники может быть записано в виде:

£(г,я®)- '¡хЧ'Е^Щг,(3)

гДе Х'е ' -тензор нелинейной восприимчивости (л+1)-го ранга. Поскольку в МОП-структуре функция £0(2') является спадающей, а функция 9?(г') осциллирующе-спадающей функцией, то подынтегральная функция существенно отлична от нуля только в приповерхностном слое /эфф. Толщина /эфф для поля второй гармоники зависит от приложенного к МОП-структуре поля и практически совпадает при соответствующих напряжениях с толщиной области пространственного заряда (ОПЗ). Для третьей и четвертой гармоник определяющую роль играет не распределение электростатического поля, а функция распространения. И для электронезависимых, и для электроиндуцированных нелинейных поляризаций разделение объемного и поверхностного вкладов на основе анизотропных измерений невозможно, так как вид зависимостей от азимутального угла для них одинаков. Тем не менее, исследование зависимостей от приложенного поля при учете эффективной толщины генерации позволяет получать достоверную информацию о свойствах ОПЗ и поверхности.

Поле ВГ (объемный дипольный электроиндуцированный вклад) обращается в нуль при внешнем напряжении Ц=1}р, однако суммарная интенсивность ВГ при наложении внешней разности потенциалов представляет собой квадрат модуля когерентной суммы полей электроиндуцированной волны ВГ £ео и волн ВГ, генерируемыми нелинейными источниками, независимыми от статического поля (объемный квадруполный вклад) и Е? (поверхностный вклад):

/2ш=|£во+£в^+£5|2. ю (4)

Появляющиеся из-за интерференции перекрестные члены типа Е и приводят к сдвигу минимума зависимости 1юкЦ) от напряжения

плоских зон 1}]ъ, а величина этого сдвига определяется фазой волны £?° относительно

Наличие нелинейно-оптической интерференции усложняет процесс определения параметров МОП структуры по измерениям интенсивности ВГ, увеличивая погрешность измерения параметров. Нами были разработаны методики, позволяющие либо исключить влияние интерференционных членов, либо определять их в

независимых измерениях, что позволяет использовать генерацию ВГ для надежной диагностики МОП структур. При наличии интенсивного освещения поверхности лазерным излучением возникает эффект генерации фотоиндуцированной ВГ. Этот эффект заключается в фотогенерации дополнительных носителей заряда, приводящей к перераспределению поля внутри ОПЗ. В этом случае первый интеграл уравнения Пуассона имеет вид:

Е*1 (г) = (РФ*(2)А) + ^Д„(«Г*™ + _2)] (5),

е,с ( Ра Ра )

где ¿>о=Л^ехр(!;о) и и0=ЛГсехр(£о) - равновесные концентрации дырок и

электронов, ={Еу -Ег)!кТ, -Ес)/кТ, к- постоянная Больцмана, Еи,с-

сгатическая проницаемость полупроводника, /г2(Рф(г),—) = (е"р,,(г)+рф(г)-1),

Ро

Ыу^о - эффективная плотность состояний в валентной зоне (зоне проводимости), Еу(о - энергия верхнего края валентной зоны (нижнего

края зоны проводимости), £> - энергия уровня Ферми, ^-е/кТ, Д„ = —, 5п

"о

- концентрация фотоиндуцированных неосновных носителей, генерируемых в процессе освещения излучением накачки. Нелинейно-оптическая методика бесконтактного определения поверхностного потенциала термоокисленного кремния основана на анализе зависимостей от напряжения эффективности нелинейно-оптической фотомодуляции (НОФМ) тЦи) = А12й,/12а = (1^> . В работе показано, что НОФМ

позволяет избавиться от основного недостатка всех диагностических методик, основанных на генерации ВГ: не зависящий от электростатического поля вклад легко определяется по точке пересечения «световой» 1'гм (11) и «темновой» гк (У) зависимостей интенсивности ВГ от внешнего напряжения: в точке пересечения первое слагаемое в выражении (4) отсутствует.

На рис. 2 представлены экспериментальные зависимости интенсивности ВГ в «темновой» и «световой» фазах. «Световая» кривая сдвинута влево и вверх по сравнению с «темновой» кривой. Единственная точка пересечения наблюдается при значении напряжения £/сто„= -1.810.1 В. Для независимого определения потенциала плоских зон Ць строились зависимости С'2 (£/) (представление Мотта-Шотки), в которых экстраполя-ционные прямые пересекают ось напряжении при значении 11= Щ. Зависимость С'г(и) для этой МОП-структуры, представленная на вставке к рис. 2, дает значение потенциала плоских зон, равное V-1.7 ±0.1 В. Таким образом, данные оптических измерений в пределах погрешности

Рис. 2. Точки: зависимости интенсивности ВГ в «темновой» и «световой» фазах для МОП-структуры с параметрами: n-Si, 0.01 Ом-см, толщина окисла dox= 19 нм. Длина волны 732 нм, плотность энергии подсветки 2 Дж/м2. Линии: расчет в рамках модели с плотностью поверхностных состояний Nox= 1.3 1012 см"2, Д„=8 1015 см"3. Вставка: зависимость квадрата обратной емкости от приложенного напряжения (представление Мотга-Шотки), измеренные при различных частотах (А- 1 kHz, Д - 5 kHz, and □ -10 kHz).

измерений совпадают с данными электрофизических измерений и позволяют отнести точку пересечения «световой» и «темновой» кривых к потенциалу плоских зон ¿/с/.оя= С^.

Для определения других характеристик изготавливаемой МОП-структуры, необходима калибровка эффективности НОФМ по плотности поверхностных состояний. Такая калибровка требует создания калибровочной МОП-структуры по аналогичной технологической карте, что и испытуемые образцы. Для калибровки, прежде всего, необходимо измерить зависимости интенсивности ВГ от приложенного напряжения в «темновой» и «световой» фазах, откуда будет получена эффективность НОФМ. Эта калибровочная кривая может быть использована для полупро-

водниковой пластины с тем же удельным сопротивлением и толщиной оксида. Затем зависимость эффективности НОФМ как функции поверхностных состояний должна быть рассчитана на основе предложенной модели. Далее на основе картирования пластины по интенсивности ВГ производится картирование либо в единицах либо в единицах поверхностного потенциала.

Глава 5. Исследование структурных фазовых переходов

В пятой главе приведены результаты исследования методом генерации ВГ фазовых переходов различных типов в тонких пленках и на поверхности: сегнетоэлектрических, структурных, ферромагнитных. Предложено обобщенное феноменологическое описание нелинейной восприимчивости при фазовых переходах различных типов.

Методом генерации ВГ исследован приповерхностный фазовый переход (ФП) в кристалле 8гТЮ3. Особенности в нелинейно-оптическом отклике обнаружены при температуре 7'=150К (на 45 К выше температуры Тс структурного фазового перехода в объеме кристалла) при различных ориентациях кристалла. Линейность температурных зависимостей поля ВГ в низкотемпературной фазе (для поверхности, то есть при Т < 7*) послужила доказательством того, что данный поверхностный переход является переходом второго рода. Исследование свойств поверхности стало возможным благодаря предложенным методикам разделения, во-первых, когерентного и некогерентного вкладов, а во вторых, поверхностного и объемного когерентных вкладов в интенсивность ВГ. Последнее оказалось возможным при одновременном исследовании угловых, поляризационных и температурных зависимостей ВГ в геометрии "на отражение". Было показано, что существуют значения азимутального угла, при которых в диапазоне температур выше температуры объемного ФП, но ниже температуры поверхностного ФП (Тс < Т < Т"), вклад поверхности в ГВГ является единственным. При этом результаты исследования характеристик ВГ при ФП в геометрии "на просвет", где вклад объема является доминирующим, были использованы в качестве эталонных. Когерентный и некогерентный вклады в интенсивность ВГ разделялись на основе индикатрис рассеяния. Исследование особенностей температурных зависимостей некогерентной ВГ вблизи точки объемного ФП позволило связать это явление с рассеянием на дефектах. Связь нелинейно-оптических параметров с кристаллографическими, в частности, когерентная и некогерентная составляющие поля ВГ, описаны в рамках теории фазовых переходов Ландау. При этом учитывался тензорный характер связи нелинейных восприимчивостей с параметром порядка.

Данная методика была обобщена и применена для исследования

особенностей нелинейно-оптического отклика при фазовых переходах различных типов. При этом классификация поверхностных ФП производилась либо на основе изменения симметрии (реконструкция поверхности, переходы из соразмерной в несоразмерную фазу и переходы типа порядок-беспорядок), либо термодинамически (1-го и 2-го рода), либо по типу внешнего параметра, инициирующего ФП (температура, электрическое поле). При ФП второго рода на основе измерений зеркальной компоненты ВГ рассчитаны критические индексы для поверхностной нелинейной восприимчивости. Для ФП второго рода были получены феноменологические выражения для температурных и полевых зависимостей поверхностной нелинейной восприимчивости как в рамках приближения среднего поля, так и в модели Потса.

Исследованы фазовые переходы типа металл-изолятор и парамагнетик-ферромагнетик в тонких пленках перовскитного манганата Lao 7Сао зМпОз, обладающего эффектом «колоссального

магнетосопротивления» (КМС). Исследовались два типа пленок, нанесенных на подложку MgO(lOO) методом эпитаксиального металлоорганического аэрозольного напыления. К первому типу относились пленки с так называемым послойным нанесением (толщиной 60 нм), LCM01. Ко второму типу относились пленки с так называемой трехмерной кристаллизацией (толщиной 120 нм) LCMO2. Эти пленки различаются структурой, электрофизическими и оптическими свойствами. В частности, пленки LCMO2 имеют гранулированную структуру с микрокристаллитами прямоугольной формы, ориентированными вдоль кристаллографических осей подложки, с размером вертикальной шероховатости порядка 20 нм. В пленках LCMO1 микрокристаллиты не выявлены, и размер шероховатости имеет порядок 2 — 3 нм. Фазовые переходы ферромагнетик-парамагнетик наблюдаются при температуре 270 К и 290 К в пленках LCMO1 и LCMO2, соответственно.

В пленках LCMO1 наблюдается рост интенсивности ВГ в области Т < Тс при малых мощностях излучения накачки (<108Вт/см2). Этот рост хорошо описывается степенной функцией, из которой рассчитывается критическая экспонента параметра порядка этого ФП, то есть намагниченности. Связь интенсивности ВГ с намагниченностью доказана экспериментально температурными зависимостями, а также исследованием поведения интенсивности ВГ в магнитном поле. При больших мощностях наблюдаются фотоиндуцированные эффекты, приводящие к изменению интенсивности ВГ за характерные времена порядка 1-20 с. Такие изменения могут быть объяснены в модели фотоиндуцированного фазового перехода ферромагнетик/антиферромагнетик. Одновременно с изменением интенсивности ВГ под

действием излучения большой мощности наблюдается существенное увеличение магнетосопротивления.

В пленках ЬСМ01 в стационарном режиме температурной зависимости интенсивности ВГ не обнаружено, при самых малых мощностях, необходимых для регистрации ВГ (<107Вт/см2), наблюдаются фотоиндуцированные эффекты в оптических и электрических свойствах.

Глава 6. Исследование наноструктур

В шестой главе представлены результаты нелинейно-оптических исследований наноструктур различных типов: сегнетоэлектрических, композитных и полупроводниковых.

Были проведены комплексные исследования сегнетоэлектрических наноструктур на основе пористого кремния (толщина пленки пористого кремния 2 мкм, средний размер пор порядка 20-30 нм). Сегнетоэлектрический материал (ЦТС) вносился в пористую структуру золь-гель методом с последующим отжигом. Глубина проникновения сегнетоэлектрического материала в пористую структуру определялась на сколе структуры при помощи растрового электронного микроскопа. Методом генерации второй гармоники определялась фаза (сегнето- или параэлектрическая), в которой находились наночастицы ЦТС, внедренные в пористую структуру. Было показано, что при температурах отжига вплоть до 600°С сегнетоэлектрический материал находится в параэлектрической фазе. При повышении температуры отжига до 700°С происходит переход в сегнетоэлектрическую фазу, что сопровождается увеличением интенсивности ВГ на 3 порядка. Проведены спектральные исследования генерации ВГ в сегнетоэлектрических наноструктурах в диапазоне длин волн 270 - 400 нм.

Были проведены комплексные исследования сегнетоэлектрических наноструктур на основе оксида алюминия (ОА). Мембрана ОА изготавливалась методом анодного травления и представляла собой совокупность упорядоченных нанопор диаметром 20 - 50 нм. Сегнетоэлектрический материал (ЦТС) вносился в пористую структуру золь-гель методикой с последующим отжигом. Глубина проникновения сегнетоэлектрического материала в пористую структуру составляла 50-200 нм. Была разработана методика исследования нелинейно-оптических свойств мембраны, заполненной сегнетоэлектрическим материалом (ЦТС/ОА мембраны), аналогичная методике исследования тонких пленок. Измерялись зависимости интенсивности ВГ от угла падения при различных длинах волн излучения накачки. Показано, что интенсивность ВГ в случае отожженной наноструктуры на порядок больше, чем в случае неотожженной. Это свидетельствует о том, что наночастицы ЦТС

кристаллизуются, по крайней мере частично, в сегнетофазе. Показано также, что эффективность генерации ВГ максимальна при длине волны накачки, равной 780 им и уменьшается при уменьшении длины волны. Длина волны ВГ 390 нм при этом попадает в край области поглощения ЦТС, и уменьшение длины волны должно наоборот приводить в случае тонкопленочного материала к увеличению (резонансной по ВГ) интенсивности В Г. Наблюдаемые в эксперименте отклонения спектральных зависимостей от ожидаемых связаны с тем, что наночастицы сегнетоэлектрического материала имеют цилиндрическую форму. Это приводит к появлению локальных полей, модифицирующих френелевские факторы и, следовательно, спектральные зависимости интенсивности ВГ в наноструктуре.

На примере структур Си/Си20 исследовались композитные многослойные структуры с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Для получения композитной структуры используется режим спонтанных осцилляции напряжения, при котором происходит периодическое осаждение двух различных материалов: чистой меди и оксида меди. При этом медь осаждается в виде нанокристаллитов (в анодном процесс), в то время как окись меди покрывает создавшуюся наноструктуру непрерывно (в катодном процессе). Таким образом, создается сложная композитная гетероструктура, в которой один из чередующихся нанослоев также состоит из наночастиц. Размер наночастиц так же, как и толщины слоев можно контролируемым образом изменять варьированием электрохимических параметров (рН раствора, время осаждения, плотность тока). Наличие металлических наночастиц приводит к существенным изменениям не только электрических, но и оптических свойств. Вследствие возбуждения локальных плазмонов эффективность поглощения, рассеяния и люминесценции, а также нелинейно-оптических эффектов существенным образом усиливается в среде с металлическими наночастицами.

В работе проведены самосогласованные теоретические и экспериментальные исследования линейных и нелинейно-оптических свойств композитных наноструктур. Для описания оптических свойств таких структур использованы следующие основные модельные положения: (г) композитный слой состоит из медных сплющенных сфероидов, встроенных в матрицу из оксида меди; (и) при расчете полей волн и основной частоты, и второй гармоники, отраженных (генерируемых) в мультислоях, применяется матричный метод; (т) диэлектрическая проницаемость композитного слоя рассчитывается в рамках обобщенной модели Максвелла-Гарнетта (с учетом локальных полей внутри и снаружи сфероидов), в качестве диэлектрической проницаемости оксида меди

используется его объемное значение; (/V) вводится эффективная нелинейная восприимчивость композитного слоя (с учетом локальных полей внутри и снаружи сфероидов), нелинейная восприимчивость слоя оксида меди рассчитывается как для плоскопараллельной пластины однородного материала.

На основе предложенной модели разработана методика т-яШ мониторинга свойств наноструктур Си/Сы20 в процессе электрохимического осаждения, в частности, толщины Сы02 и композитного СихСы2О слоев, эллиптичность металлических частиц в композитном слое и их плотность.

В работе представлены результаты исследования методом спектроскопии ВГ полупроводниковых планарных наноструктур 81/8Ю2 (периодических квантовых ям). На примере таких наноструктур показана возможность использования спектроскопии ВГ для определения энергетического спектра электронов в периодических квантовых ямах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Обшим итогом работы является разработка экспериментальных и теоретических основ нелинейно-оптической диагностики материалов микро-, нано- и оптоэлектроники, а также разработка индустриально-применимых методик определения параметров этих материалов.

Основные результаты и выводы работы состоят в следующем:

I. Разработаны самосогласованные процедуры расчета нелинейно-оптического отклика для некоторых типов слоистой среды, которые могут бьпь применены для решения обратных задач по восстановлению параметров этих сред. Построены модели, описывающие нелинейно-оптические процессы, включая процессы, индуцированные внешним воздействием (нагрев, наложение постоянного электрического и магнитного поля, химическая обработка поверхности и т.п.) и представляющие практическую ценность в технологических процессах. Рассмотрены, в частности, следующие системы:

1. самоорганизующийся монослой (СОМ) органических молекул на поверхности металла, для которого учтены симметрия слоя, диполь-дипольное взаимодействие молекул слоя, а также их взаимодействие с подложкой; линейно- и нелинейно-оптические свойства учитываются самосогласованно;

2. мультислойная система, состоящая из пар полупроводник/композит, причем последний является системой металлических наночастиц, внедренных в матрицу полупроводника; линейные и нелинейно-оптические свойства мультислойной системы

учитываются самосогласованно; для композита при расчете восприимчивостей используется обобщенная модель Максвелла-Гарнетта, при расчете оптического отклика учитывается многолучевая интерференция волн накачки и ВГ.

II. Разработаны методики нелинейно-оптической диагностики сегнетоэлектрических материалов, использующихся для создания элементов сегнетоэлектрических запоминающих устройств; определены пределы чувствительности методики при использовании лазерных источников и приемников излучения различных типов; на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов:

1. разработана методика ГВГ диагностики структуры тонких эпитаксиальных сегнетоэлектрических пленок, которая по чувствительности, пространственному разрешению и точности сравнима или превосходит применяемые в настоящее время методики рентгеноструктурного анализа; в частности, чувствительность методики к определению разупорядоченности микрокристаллитов составляет 0.5°; к определению доли микрокристаллитов неосновной ориентации - 0.02.

2. разработан нелинейно-оптический микроскоп изображения, позволяющий получать нелинейно-оптические изображения пленок, а также локальные петли гистерезиса второй гармоники, на основе которых рассчитываются локальные петли диэлектрического гистерезиса; пространственное разрешение микроскопа составляет 0.4 мкм;

3. разработана методика ГВГ диагностики динамики переключения сегнетоэлектрической поляризации, на основе которой показана возможность переключения сегнетоэлектрической поляризации в тонких (50 нм) пленках БСТ в квазилинейном режиме с постоянной времени порядка 1 не (это означает, что пленки БСТ могут быть использованы в качестве материала электро-оптического модулятора, который обеспечивает модуляцию оптического сигнала с частотой 1 ГГц).

III. Разработана методика нелинейно-оптической диагностики тонких органических пленок как материалов молекулярной электроники, имеющих перспективы применения для создания молекулярных устройств, таких как молекулярные транзисторы, органические светоизлучатели; на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов:

1. разработана методика совместной активной и пассивной интерферометрии, на основе которой получены нелинейные восприимчивости ленгмюровских пленок фуллеренов и модифици-

рованных фуллеренов, включая монослои; показана необходимость и достаточность интерферометрических нелинейно-оптических измерений для определения параметров самоорганизующихся монослоев на металлической подложке,

2. разработана методика гипер-рэлеевского рассеяния исследования структуры тонких неоднородных пленок, на основе которой измерены параметры неоднородностей ленгмюровских пленок фуллеренов и модифицированных фуллеренов, включая их монослои;

IV. Разработана методика нелинейно-оптической диагностики наноструктур различного типа (сегнетоэлектрических, полупроводниковых, композитных); на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов:

1. разработана методика определения фазового состояния наноструктур, сформированных в пористых мембранах, основанная на исследовании зависимостей параметров ВГ от угла падения и угла рассеяния; показано, что ЦТС кристаллизуется из прекурсора в ссгнетоэлектрической фазе в порах размером до 100 нм, при уменьшении размера происходит лишь частичная кристаллизация в сегнетофазу с одновременным образованием аморфной фазы;

2. разработана экспериментальная методика совместных линейных и нелинейно-оптических исследований композитных мультислойных наноструктур для использования в технологическом процессе для контроля за их формированием; на основе этой методики рассчитаны эффективная нелинейная восприимчивость структур, коэффициент отражения и интенсивность ВГ в зависимости от числа слоев; предложенная методика позволяет также определить микроскопические параметры наноструктуры, такие как толщины СигО и композитного СихСигО слоев, ЭЛЛИПТИЧНОСТЬ металлических частиц в композитном слое и их плотность.

V. Разработана методика нелинейно-оптической диагностики параметров МОП-структур; на основе разработанной методики измерены параметры исследуемых материалов.

1. Обнаружен и исследован эффект нелинейно-оптической фотомодуляции в МОП-структурах на основе кремния, предложено феноменологическое описание этого эффекта;

2. На основе эффекта нелинейно-оптической фотомодуляции предложен метод измерения потенциала плоских зон, а также плотности поверхностных состояний и поверхностного потенциала;

3. Обнаружены электроиндуцированные эффекты при генерации гармоник высоких порядков, разработана методика совместного

исследования МОП структур гармониками 2-го, 3-го и 4-го порядков, которая позволяет, основываясь на различном механизме фотоиндуцированных эффектов в этих структурах и различной глубине проникновения волн гармоник, проводить профилирование области пространственного заряда МОП-структуры.

VI. Исследованы возможности метода ГВГ для исследования структурных фазовых переходов, в частности поверхностных фазовых переходов, а также исследованы фазовые переходы в функциональных материалах (сегнетоэлектрических пленках, пленках, обладающих фазовым переходом металл-диэлектрик и колоссальным магнетосопротивлением).

1. экспериментально обнаружен приповерхностный структурный фазовый переход в кристалле титаната стронция с температурой, превышающей на 45 градусов температуру Кюри фазового перехода в объеме кристалла;

2. при исследовании фазового перехода ферромагнетик-парамагнетик в тонких пленках манганата обнаружен эффект фотиндуцированного усиления колоссального магнетосопротивления; показано, что электрические и оптические свойства этих пленок зависят от структуры, в частности, для эпитаксиальной пленки с трехмерной кристаллизацией порог возникмо-вения фотоиндуцированных эффектов по интенсивности лазерного излучения 1„„р существенно ниже, чем у пленок с послойным нанесением, у последних при зависимость поля ВГ от температуры описывается степенной функцией с критической экспонентой р=0.34±0.05.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Moshnyaga, V.; Giske A.; Samwer, К.; Mishina, E.; Tamura, Т.; Nakabayashi, S.; Belenchuk, A.; Shapoval, O.; Kulyuk, L., Giant negative photoconductivity in Lao 7Cao зМпО3 thin films, J. Appl. Phys., 2004, v. 95,' p.7360-7363.

2. E. Mishina, T. Tamura, H. Sakaguchi, L.Kulyuk, S. Nakabayashi, Spectroscopic studies of olihothiophene self-assembled monolayers, J. Chem. Phys., 2004, v.120, p. 9763-9767.

3. Mishina, E.D.; Sherstyuk, N.E.; Stadnichuk, V.I.; Vorotilov, K.A.; Vasil'ev, V.A.; Sigov, A.S.; Zhigalina, O.M.; Ohta, N.; Nakabayshi, S., Ferroelectrics templated in nanoporous silicon membranes, Ferroelectrics, 2003, v. 286, p. 205-211.

4. Mishina, E.D.; Sherstyuk, N.E.; Mishina, A.V.; Mukhorotov, V.M.; Buinutskaya, G.; Kulyuk, L.L.; Rasing, Th., Optical second harmonic generation for determination the domain orientation in thin ferroelectric films, Ferroelectrics, 2003, v. 286, p. 279-290.

5. Mishina, E. D.; Sherstyuk, N. E.; Stadnichuk, V.I.; Sigov, A.S.; Mukhorotov, V.M.; Golovko, Yu.I.; Van Etteger, A.; Rasing, Th., Nonlinear-optical probing of nanosecond ferroelectric switching, Appl. Phys. Lett. 2003, v. 83, p. 2402-2404.

6. Mishina, E.; Yu, Q.-K.; Tamura, Т.; Sakaguchi, H.; Karantonis, A.; Nakabayashi, S., Kinetic profile of adsorption and self-assembling of thiophene oligomers studied by optical second harmonic generation, Surf. Sci. 2003, v. 544, p. 269-277.

7. Mishina, E.D.; Tanimura, N.; Nakabayashi, S.; Aktsipetrov, O.A.; Downer, M., Pohotomodulated second harmonic generation at silicon-silicon oxide interface: from modeling to aplication, Jap. J. Appl. Phys. Parti, 2003, v. 42, No. 11, p. 6731-6736.

8. Mishina, E.; Tamura, Т.; Sakaguchi, H.; Nakabayashi, S.; Kinetics of adsorption and self-assembling of thiophene and dodecanethiol studied by optical second harmonic generation, Chemistry Letters, 2003, v. 32, p. 652653.

9. Morrison, F. D.; Luo, Y.; Szafraniak, I.; Nagarajan, V.; Wehrspohn, R. В.; Steinhart, M.; Wendroff, J. H.; Zakharov, N. D.; Mishina, E. D.; Vorotilov, K. A.; Sigov, A.S.; Nakabayashi, S.; Alexe, M.; Ramesh, R.; Scott, J. F., Ferroelectric nanotubes, Rev. Adv. Mat. Sci. 2003, v. 4, p. 1-9.

10. Мишина, Е.Д.; Воротилов, К.А.; Васильев, В.А.; Сигов, А.С.; Ohta, N.; Nakabayashi, S., Сегнетоэлектрические наноструктуры на основе пористого кремния, ЖЭТФ,2002, т. 122, вып.3(9), с.582-585.

11. Мишина, Е.Д.; Морозов, А.И.; Сигов, А.С.; Шерстюк, Н.Э.; Акципетров О.А., Леманов В.В., Расинг, Т., Исследование структурного фазового перехода в монокристалле титаната стронция методами генерации когерентной и некогерентной второй оптической гармоники, ЖЭТФ, т. 121, вып.3,2002, с. 644-662.

12. Mishina, E.; Miyakita, Y.; Yu, Q.-K.; Nakabayashi, S.; Sakaguchi, H., Nonlinear optical properties of oligothiophene self-assembled monolayers on gold substrate, J. Chem. Phys. 2002, v. 117, p. 4016-4021.

13. Mishina, E. D.; Sherstyuk, N. E.; Vorotilov, K.A.; Sigov, A. S.; Barberi, R.; Moret, M. P.; Manders, F.; De Santo, M.P.; Larsen, P. K.; Rasing, Th., Nonlinear-optical and electric force microscopy for ferroelectric polarization imaging, Appl. Phys. В 2002, v. 74, p. 783-788.

14. Mishina, E.D.; Morosov, A.I.; Rasing, Th.; Yu, Q.-K.; Nakabayashi, S., Nonlinear optics for surface phase transitions, Appl. Phys. B, 2002, v. 74, p.

765-775.

15. Mishina, E.D.; Nagai, К.; Barsky, D.; Nakabayashi, S., Optical properties of self-assembled Cu/C^O multilayered structure studied in-situ during deposition, Phys. Chem. Chem. Phys., 2002, v. 4, p. 127-133.

16. Мишина Е.Д., Шерстюк Н.Э., Воротилов К.А., Певцов Е.Ф., Сигов А.С., Расинг Т., Микроскопия второй оптической гармоники для локальной диагностики состояния поляризации в тонких пленках ЦТС, Микроэлектроника, 2001. т.ЗО, N 6, с . 446-456.

17. Mishina, E.; Ohta, N.; Yu Q.-K.; Nakabayashi, S., Dynamics of surface reconstruction • and electrodeposition studied in-situ by second harmonic generation, Surf. Sci., 2001, v. 494, p. L748 -L754.

18. Mishina, E.D.; Nagai, K.; Nakabayashi, S., Self-assembled Cu/Cup multilayers: deposition, structure and optical properties, Nano Letters, 2001, v. 1, p. 401-405.

19. Mishina, E. D.; Sherstyuk, N. E.; Pevtsov, E. Ph.; Vorotilov, K. A.; Sigov,

A. S.; Moret, M. P.; Rossinger, S. A.; Larsen, P. K.; Rasing, Th., Local probing of the polarization state in thin PbZrTiCG films during polarization reversal, Appl. Phys. Lett., 200 lv., 78, p. 796.

20. Mishina, E. D.; Misuryaev, T. V.; Sherstyuk, N. E.; Lemanov, V. V.; Morozov, A. I.; Sigov, A. S.; Rasing, Th., Observation of a near-surface structural phase transition in srtio3 by optical second harmonic generation, Phys. Rev. Lett. 2000, v. 85, p. 3664.

21. Kempf, R.W.; Wilson, P.T.; Mishina, E.D.; Aktsipetrov, OA; Downer, M.C., Third and fourth harmonic generation at Si-SiO2 interfaces and in Si-SiO2-Cr MOS structures, Appl. Phys. B, 1999, v. 68, p. 325-332.

22. Aktsipetrov, O.A.; Fedyanin, A.A.; Melnikov, A.V.; Mishina, E.D.; Rubtsov, A.N.; Anderson, M.H.; Wilson, P.T.; Тег Веек, М.; Hu, X.F.; Dadap, J.I.; Downer M.C., DC-electric-field-induced and low-frequency electromodulation SHG spectroscopy of Si(001)-SiO2 interface, Phys. Rev.

B, 1999, v. 60, p. 8924-8938.

23. Mishina, E.D.; Misuryaev, T.V.; Nikulin, A.A.; Novak, V.R.; Rasing, Th.; Aktsipetrov O.A., Hyper-Rayleigh scattering from Langmuir films ofGb and its derivatives, J. Opt. Soc. Am. B, 1999, v. 16, p. 1692-1696.

24. Aktsipetrov, O.A.; Mishina, E.D.; Misuryaev, T.V.; Nikulin, A.A.; Novak, V.R.; Stolle, R.; Rasing, Th., Nonlinear optical interferometry and second harmonic generation spectroscopy of Langmuir films of fullerene-indopane derivative, Surf. Sci., 1998, v. 402-404, p. 576-580.

25. Mishina, E.D.; Misyuryaev, T.V.; Sherstyuk, N.E.; Sigov, A.A.; Grishin, A.;. Aktsipetrov, O.A., Structural studies of epitaxial PbTiO3 films by optical second harmonic generation, Thin solid films, 1998, v. 336, p. 291-295.

26. Wilson, P.T.; Lee, Y.-S.; Jiang, Y.; Lim, D.; Kempf, R.; Bungener, R.; Hu,

X.F.; Dadap, J.I.; Anderson, M.H.; Тег Веек, М.; Xu, Z.; Russell, N.M.; Ekerdt, J.G.; Parkinson, P.S.; Mishina, E.D.; Aktsipetrov, O.A.; Downer M.C., New directions in surface spectroscopy enabled by ultrafast lasers, Proc. SPIE, 1998, v. 3272, p. 51-59.

27. Aktsipetrov, O.A.; Fedyanin, A.A.; Nikulin, A.A.; Mishina, E.D.; Sigov,

A.A.; Sherstyuk N.E., Second harmonic generation interferometer for structural studies of thin ferroelectric ceramic films, Ferroelectrics, 1998, v. 218, p. 355-361.

28. Mishina, E.D.; Fedyanin, AA.; Klimkin, D.A.; Nikulin, A.A.; Aktsipetrov, O.A.; Vorob'eva, S.L.; Novak, V.R.; Devillers, M.A.C.; Rasing, Th., Second harmonic generation and hyper-Rayleigh scattering in Langmuir-Blodgett films of fullerenes, Surf. Sci. 1997, v. 382, p. L696- L699.

29. Акципетров, OA; Елютин, П. В.; Малинникова, Е.В.; Мишина Е.Д., Квантово-размерные эффекты в электронных состояниях Si-SiO2 квантовых ямах и спектроскопия второй гармоники, ДАН СССР, 1997, т. 355, №2, с. 178-181.

30. Aktsipetrov, OA; Fedyanin, A.A.; Klimkin, D.A.; Nikulin, A.A.; Mishina, E.D.; Sigov, A.S.; Vorotilov, KA; Devillers, M.A.C.; Rasing, Th., Optical second harmonic generation studies of thin ferroelectrics films, Ferroelectrics, 1997, v. 190, p. 143-148.

31. Акципетров, OA; Заяц, А.В.; Мишина, Е.Д.; Рубцов, А.Н.; Ионг, В.; Хассельт, К.; Девиллерс, А.; Расинг, Т., Генерация резонансной второй гармоники в периодических квантовых ямах Si/SiO2, ЖЭТФ, 1996, т. 109, с. 1240-1245.

32. Aktsipetrov, OA; Fedyanin, A.A.; Mishina, E.D.; Rubtsov, A.N.; Van Hasselt, C.W.; Devillers, MAC.; Rasing, Th., Dc-electric-field-induced second-harmonic generation in Si(l 1 l)-SiO2-Cr MOS structures, Phys. Rev.

B, 1996, v. 54, p. 1825-1832.

33. Aktsipetrov, OA; Fedyanin, A.A.; Klimkin, D.A.; Nikulin, A.A.; Mishina, E.D.; Sigov, A.S.; Vorotilov, KA; Devillers, MAC.; Rasing, Th., Optical second harmonic generation studies of thin lead-zirconate-titanate ferroelectrics films. Ferroelectrics, 1996, v. 183, p. 215-218.

34. Aktsipetrov, OA; Fedyanin, A.A.; Mishina, E.D.; Rubtsov, A.N.; van Hasselt, C.W.; Devillers, MAC.; Rasing, Th., Probing the silicon-silicon oxide interface of Si(lll)-SiO2-Cr MOS structures by dc-electric-field-induced second harmonic generation, Surf. Sci., 1996, v. 352-354, p. 1033.

35. Акципетров, OA; Воротилов, КА.; Климкин, Д.А.; Мишина, Е.Д.; Никулин, А.А.; Сигов, А.С.; Федянин, А.А.; Девиллерс, М.А.С.; Расинг, Т., Генерация второй оптической гармоники в тонких пленках сегнетоэлектрической керамики, ФТТ, 1996, т. 38, с. 3101-3107.

36. Aktsipetrov, OA; Mishina, E.D.; Murzina, T.V.; Akhmediev, N.N.; V.R.

Novak. The photoinduced anisotropy of second harmonic generation in monolayered Langmuir-Blogett films, Thin Solid Films, 1995, v. 256, p. 176-181.

37. Акципетров OA, Апухтина СВ., Никулин А.А., Воротилов К.А., Мишина, Е.Д. Сигов. Генерация отраженной второй гармоники и фазовый переход в тонких сегнетоэлектрических пленках, Письма в ЖЭТФ, 1991, т. 54, с. 563-566.

38. Акципетров, O.A.; Мишина, Е.Д.; Мурзина, Т.В.; Петухов, А.В.; Петухова, А. Л., Фотоактивация гигантского комбинационного рассеяния и гигантской второй гармоники, ЖЭТФ, 1988, т. 94, в. 9, с. 207-216.

39. Акципетров, OA; Баранова, И.М.; Мишина, Е.Д.; Петухов, А.В.; Генерация второй гармоники на поверхности центросимметричных металлов и полупроводников, Письма в ЖТФ, 1987, т. 13, в. 3, с. 156159.

40. Акципетров, О.А.; Баранова, И.М.; Мишина, Е.Д., Нелинейно-оптический метод исследования адсорбции органических молекул на поверхности полупроводников, ДАН СССР, 1987, т. 296, № 6, с. 13481352.

41. Акципетров, О.А.; Ахмедиев, Н.Н.; Баранова, И.М.; Мишина, Е.Д.; Новак В. Р., Многослойные пленки Ленгмюра-Блоджетт для оптоэлектроники и нелинейно-оптический метод их исследования, Письма в ЖТФ, 1985, т. 11, с. 249-25 L

42. Акципетров, О.А.; Ахмедиев, Н.Н.; Баранова, И.М.; Мишина, Е.Д.; Новак В.Р., Исследование структуры пленок Ленгмюра-Блоджетт методом генерации второй гармоники, ЖЭТФ, 1985, т. 89, с. 911-918.

43. Акципетров, О.А.; Мишина, Е.Д., Нелинейное электороотражение в германии и кремнии, ДАН СССР, 1984, т. 29, с. 37-39.

44. Акципетров, О.А.; Баранова, И.М.; Мишина, Е.Д.; Петухов, А.В., Эффект громоотвода при генерации гигантской второй гармоники, Письма в ЖЭТФ, 1984, т. 40, с. 240-244.

45. Акципетров, О.А.; Мишина, Е.Д., Фотоактивация гигантской второй гармоники и гигантского комбинационного рассеяния, Письма в ЖЭТФ, 1983, т. 38, с. 422-426.

46. Акципетров, О А; Бартенев, ВЛ.; Мишина, Е.Д.; Петухов, А.В., Гигантское комбинационное рассеяние и генерация второй гармоники на поверхности, Квантовая электроника, 1983, т. 10, с. 1113.

47. Акципетров, О.А.; Ахмедиев, Н.Н.; Мишина, Е.Д.; Новак, В.Р., Генерация второй гармоники в ленгмюровском монослое, Письма в ЖЭТФ, 1983, т. 37, с. 175-179.

Подписано в печать 23.08.2004. Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,86 Усл. кр.-отт. 7,44. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 570

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)" 119454, Москва, пр. Вернадского, 78

- 1 53 8¿

Введение.

Глава 1. Базовый формализм и экспериментальные методики исследования генерации второй гармоники.

§ 1.1. Феноменологическое описание параметров оптической второй гармоники (нелинейной поляризации, поля ВГ).

1.1.1. Роль симметрии среды, учет поверхности.

1.1.2. Анизотропия квадратичной нелинейной поляризации.

1.1.3. Формализм функции Грина описания генерации ВГ.

§ 1.2. Экспериментальные методики исследования поверхности, границ раздела и тонких пленок, основанные на явлении генерации второй оптической гармоники.

1.2.1. Азимутальная анизотропия и поляризационные измерения.

1.2.2. Спектроскопия оптической второй гармоники.

1.2.3. Гипер-рэлеевское рассеяние.

1.2.4. Микроскопия ГВГ.

1.2.5. Интерферометрия оптической второй гармоники.

1.2.5.1.Активная интерферометрия ВГ.

1.2.5.2. Пассивная интерферометрия ВГ.

1.2.6. Гармоники высоких порядков.

1.2.7. Методика «накачки-пробы» для исследования нелинейно-оптических процессов с временным разрешением.

1.2.8. Системы регистрации и лазерные источники.

Глава 2. Генерация второй гармоники в сегнетоэлектрических материалах.

§ 2.1. Исследование микрокристаллической структуры керамических и текстурированных сегнетоэлектрических пленок.

2.1.1. Некогерентный сигнал (на примере пленок Pbx(ZrTi)03).

X 2.1.2. Симметрийный анализ (на примере эпитаксиальных пленок

РЬТЮз).

§ 2.2. Нелинейно-оптическая диагностика состояния поляризации в сегнетоэлектрических пленках.

2.2.1. Электроиндуцироваане эффекты при ГВГ в пленках ЦТС.

2.2.2. Микроскопия ГВГ для диагностики состояния поляризации.

2.2.3. Сопоставление данных нелинейно-оптического анализа с другими методиками.

§ 2.3. Исследование динамики переключения поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках.

2.3.1. Переключение сегнетоэлектрической поляризации в наносекуидиом режиме как основа функционирования современных элементов памяти и модуляторов.72.

2.3.2. Переключение сегнетоэлектрической поляризации в наносекундном режиме.

Глава 3. Генерация второй гармоники в тонких органических пленках.

§ 3.1. Структура и нелинейно-оптические свойства ленгмюровских пленок С6о.

3.1.1. Особенности формирования пленок фуллеренов, оптические и нелинейно-оптические свойства.

3.1.2. Инетрферометрия ВГ для исследования пленок модифицированных фуллеренов.

3.1.3. Гипер-рэлеевское рассеяние в пленках фуллеренов.

§ 3.2. Самоорганизующиеся мономолекулярные слои на поверхности металлов.

3.2.1. Формирование самоорганизующихся моиомолекулярных слоев и их свойства.

3.2.2. Особенности нелинейно-оптического отклика в монослоях, сформированных па поверхности металла.

3.2.3. Экспериментальное исследование олиготиофепов с различным числом тиофеновых колец N и размерные эффекты в самоорганизующихся мономолекулярных слоях.

Глава 4. Генерация оптических гармоник при отражении от поверхности кремния и

Л^ МОП-структур.

§ 4.1. Феноменологическое описание электроиндуцированиых оптических гармоник в МОП-структурах.

4.1.1. Нелинейная поляризация и поле ВГ.

4.1.2. Распределение электростатического поля внутри полупроводника.

4.1.3. Зависимость интенсивности гармоник от приложенного напряжения: влияние параметров полупроводника.

4.1.4. ЭОГ с учетом фотоипдуцированных процессов (нелинейно-оптическая фотомодуляция (НОФМ)).

§ 4.2. Экспериментальное исследование оптических гармоник при отражении от поверхности кремния и МОП-структур.

4.2.1 ВГ в МОП-структуре: зависимости от приложенного напряжения и спектроскопия.

4.2.2 Электромодулированная вторая гармоника (ЭВГ): влияние частоты модуляции и приложенного напряжения, спектроскопия ЭВГ.

4.2.3. Исследование электроиндуцированных эффектов при генерации оптических гармоник высоких порядков.

§ 4.3. Нелинейно-оптическая методика бесконтактного определения поверхностного потенциала термоокисленного кремния.

§ 4.4. Нелинейно-оптическая методика бесконтактного определения пространственного распределения поверхностного потенциала и плотности поверхностных состояний на основе фотомодуляцни второй гармоники (ФМВГ).

4.4.1. Экспериментальные зависимости интенсивности ВГ от приложенного напряжения в условиях фотомодуляции.

4.4.2. Измерение параметров МОП-структуры.

Глава 5. Исследование структурных фазовых переходов.

§ 5.1. Сегнетоэлектрический фазовый переход в пленках ЦТС.

§ 5.2. Структурные фазовые переходы.

5.2.1. Поверхностный фазовый переход: общие подходы.

5.2.1.1. Поле ВГ на упорядоченной поверхности: переход порядок-порядок (реконструкция).

5.2.1.2. Поле ВГ на несоразмерной поверхности: переход соразмерная/несоразмерная поверхность.

5.2.1.3. ВГ на неупорядоченной поверхности, переход порядок-беспорядок.

5.2.1.4. Изменение параметров ВГ при поверхностных фазовых переходах первого и второго рода.

5.2.2. Экспериментальное исследование поверхностных и приповерхностных фазовых переходов.

5.2.2.1. Приповерхностный фазовый переход в кристалле SrTi03(l 10).

5.2.2.2. Фазовый переход в поверхностном слое (на границе раздела металл/жидкость).

5.2.2.3. Фазовый переход в электроосажденном эпитаксиальном слое.

§5.3 Исследование фазового перехода типа металл-изолятор и парамагнетик-ферромагнетик.

5.3.1.Экспериментальное исследование фотоиндуцированпого фазового перехода в пленках LCMO.

5.3.2.Механизм возникновения магнитоиндуцированпой ВГ и ее связь с фазовым переходом.

Глава 6. Исследование наноструктур.

§ 6.1 Сегнетоэлектрическне наноструюуры.

6.1.1 Сегнетоэлектрическне наноструюуры на основе пористого кремния. .213 6.1.2. Сегнетоэлектрическне наноструктуры на основе пористого оксида алюминия.

§ 6.2 Композитные наноструктуры.

6.2.1 Композитные наноструктуры с отрицательным дифференциальным сопротивлением: структура, электрические свойства.

6.2.2 Эффекты оптического усиления в наноструктурах, состоящих из металлических наночастиц.

6.2.3 Экспериментальное исследование генерации ВГ в мультислоях Cu/Cu20.

6.2.4 Результаты моделирование оптических свойств мультислоев Cu/Cu20.

§ 6.3 Полупроводниковые наноструюуры.

6.3.1 Полупроводниковые наноструюуры на основе кремния.

6.3.2 Экспериментальное исследование периодических квантовых ям Si/Si02.

6.3.3 Эффекты размерного квантования в периодических квантовых ямах Si/Si02.

где Ё(со) напряженность электрического поля волны накачки, а второе слагаемое определяет отклик среды на удвоенной частоте. Поляризация среды зависит не только от напряженности величины Ё(со), но и от величины Так возникает градиента разложение электрического поляЁ(со). нелинейной поляризации по мультнполям: Pi2(o) Pi2(o) P(2(o) Первое слагаемое в этом выражении представляет собой (1.2) дипольную поляризацию, описанную в формуле (1.1), второе описывает квадрупольную поляризацию: P(2(o)=:xЁ{(o)ЧЁ((iy). При этом каждое последующее слагаемое в выражениях (1.1) и (1.2) много меньше предыдущего. Для оценки дипольных восприимчнвостей можно пользоваться соотношениями х1/а/, Х (1/а/)» Х (1/-а/)» где напряженность внутриатомного поля, для квадрупольных z (о )Ж""» где г боровский радиус. Л,- длина волны основной частоты. Именно для дипольного отклика справедливы оценки (Т* эффективности процесса среды генерации х ВГ, приведенные выше. Для центроснмметричной нелинейная поляризация является квадрупольной, поэтому эффективность ГВГ падает еще на 6 8 порядков. Все сказанное выше относилось к объему: среда рассматривалась как однородная центроснмметрнчпая (или нецентроснмметрнчная) в бесконечной области пространства. Введение границы пртщипиально меняет симметрию, поскольку у нескольких вдоль приповерхностных к слоев элементарная ячейка во деформирована нормали поверхности вследствие различия взаимодействии с внешними (со стороны поверхности) и внутренними (со стороны объема) атомами. Особенно интересной с точки зрения ГВГ является граница центроснмметричной (в объеме) среды. Объем центроснмметричной среды описывается квадрупольной поляризацией, а приповерхностные слои дипольной поляризацией Р(2со) Р"- (2со) х"Дю)(со), (1.3) поскольку онп являются областью с нарушенной инверсией. Это означает, что для такой среды объемная ГВГ является относительно слабой, а поверхностная относительно сильной (в пересчете на единицу объема среды). Если учесть, что объемы, которые описываются поверхностной (дипольной) вещества восприимчивостью и объемной (квадрупольной), также отличаются на несколько порядков, то сигналы от объема и поверхности оказываются сравнимыми, поэтому ста1ювится возможной диагностика приповерхностного слоя толщиной в несколько периодов кристаллической рещетки (1-5 нм). Суммарная нелинейно-оптическая поляризация при этом записывается в виде P(2ш) P+PЧ2ю) x£(co)£(ю) xадV£(co). Необходимо (электрического учесть, что под поля, действием поля внешних (1.4) факторов и магнитного механических напряжений) центросимметричная среда теряет центр инверсии. В этом случае в нелинейной поляризации среды появляется днпольпый вклад, определяемый нелинейными процессами более высоких порядков (с Е обобщенным полем): Р(2сй,Н) Р- xS£(co)£((u)). (1.5) »v из Другой практически важный случай связан с диагностикой тонких пленок. Если на подложку из центросимметрнчного материала нанести тонкую пленку нецентроснмметричных молекул, упакованных также пецентросимметрнчным образом, то определяющим будет днпольпый вклад от пленки: Р2сй) х(со)£(сй). (1.6) При этом становится возможной (объемная) диагностика сверхтонких пенок. При уменьшении толщины пленки до монослоя различие между объемом и поверхностью предыдущему. Для квадрупольной пленки на квадрупольной подложке оба объемных вклада, и от пленки (а), и от подложки (Р), одного порядка, так же как и вклады от границ

Основные результаты и выводы работы состоят в следующем: I. Разработаны самосогласованные процедуры расчета нелинейно-оптического отклика для некоторых типов слоистой среды, которые могут быть применены для решения обратных задач по восстановлению параметров этих сред. Построены модели, описывающие нелинейно-оптические процессы, включая процессы, индуцированные внешним воздействием и представляющие практическую ценность в технологических процессах (нагрев, наложение постоянного электрического и магнитного поля, химическая обработка поверхности и т.п.). Рассмотрены, в частности, следующие системы:

1. самоорганизующийся монослой (СОМ) органических молекул на поверхности металла, для которого учтены симметрия слоя, диполь-диполыюе взаимодействие молекул слоя, а также их взаимодействие с подложкой; линейные и нелинейно-оптические свойства учитываются самосогласованно;

2. мультислойная система, состоящая из пар полупроводник/композит, причем последний является системой металлических наночастиц, внедренных в матрицу полупроводника; линейные и нелинейно-оптические свойства мультислойной системы учитываются самосогласованно; для композита при расчете восприимчивостей используется обобщенная модель Максвелла-Гарнетта, при расчете оптического отклика учитывается многолучевая интерференция волн накачки и ВГ.

3. МОП-струкгура,

II. Разработаны методики нелинейно-оптической диагностики сегнетоэлектри-ческих материалов, использующихся для создания элементов сегнетоэлектри-ческих запоминающих устройств; определить пределы чувствительности методики при использовании лазерных источников и приемников излучения различных типов; на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов:

1. разработана методика ГВГ диагностики структуры топких эпитаксиальных сегнетоэлектрических пленках, которая по чувствительности, пространственному разрешению и точности сравнима или превосходит применяемые в настоящее время методики реитгеноструктурного анализа; в частности чувствительность методики к определению разупорядочеиности микрокристаллитов составляет 0.5°; к определению доли микрокристаллитов неосновной ориентации — 0.02.

2. разработан нелинейно-оптический микроскоп изображения, позволяющий получать нелинейно-оптические изображения пленок, а также локальные петли гистерезиса второй гармоники, на основе которых рассчитываются локальные петли диэлектрического гистерезиса; пространственное разрешение микроскопа составляет 0.4 мкм;

3. разработана методика ГВГ диагностики динамики переключения сегнетоэлектрической поляризации; на основе которой показана возможность переключения сегнетоэлектрической поляризации в тонких (50 нм) пленках БСТ в квазилинейном режиме с постоянной времени порядка 1 не (это означает, что пленки БСТ могут быть использованы в качестве материала электро-оптического модулятора, который обеспечивает модуляцию оптического сигнала с частотой 1 ГГц).

III. Разработана методика нелинейно-оптической диагностики тонких органических плепок как материалов молекулярной электроники, имеющих перспективы применения для создания молекулярных устройств, таких как молекулярные транзисторы, органические светоизлучатели; на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов:

1. разработана методика совместной активной и пассивной интерферометрии, на основе которой получены нелинейные восприимчивости ленгмюровских пленок фуллеренов и модифицированных фуллеренов, включая монослои; показана необходимость и достаточность интерферометрических нелинейно-оптических измерений при исследовании нелинейно-оптического отклика самоорганизующихся монослоев (СОМ) на металлической подложке,

2. разработана методика гипер-рэлеевского рассеяния исследования структуры тонких неоднородных пленок, на основе которой измерены параметры неоднородностей ленгмюровских пленок фуллеренов и модифицированных фуллеренов, включая монослои;

IV. Разработана методика нелинейно-оптической диагностики наноструктур различного типа (сегнетоэлектрических, полупроводниковых, композитных); на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов: 1. разработана методика определения фазового состояния наноструктур, сформированных в пористых мембранах, на основе исследования зависимостей параметров ВГ от угла падения и угла рассеяния; показано, что ЦТС кристаллизуется из прекурсора в сегнетоэлектрической фазе в порах размером до 100 нм, при уменьшении размера происходит лишь частичная кристаллизация в сегнетофазе с одновременным образованием аморфной фазы;

2 разработана экспериментальная методика совместных линейных и нелинейно-оптических исследований композитных мультислойных наноструктур для использования в технологическом процессе для контроля за их формированием; на основе этой методики рассчитаны эффективная нелинейная восприимчивость структур, коэффициента отражения и интенсивности ВГ в зависимости от чиста слоев.

V. Разработаны методика нелинейно-оптической диагностики параметров Р МОП-структур; на основе разработанных методик измерены параметры исследуемых материалов:.

1. Обнаружен и исследован эффект нелинейно-оптической фотомодуляции в МОП-структурах на основе кремния, предложено феноменологическое описание этого эффекта;

2. На основе эффекта нелинейно-оптической фотомодуляции предложен метод измерения потенциала плоских зон, а также плотности поверхностных состояний и поверхностного потенциала;

3. Обнаружены электроидуцированные эффекты при генерации гармоник высоких порядков, разработана методика совместного исследования МОП структур гармониками 2-го, 3-го и 4-го порядков, которая позволяет, основываясь на различном механизме фотоидуцированных эффектов в этих гармоников и различной глубине проникновения волн гармоник позволяет

Л проводить профилирование области пространственного заряда ИОПструткуры.

VI. Исследованы возможности метода ГВГ для исследования структурных фазовых переходов, в частности поверхностных фазовых переходов, а также исследованы фазовые переходы в функциональных материалах (сегнетоэлектрических пленках, пленках, обладающих переходом металл-диэлектрик и колоссальным магнетосопротивлением).

1. экспериментально обнаружен приповерхностный структурный фазовый переход в кристалле титаната стронция с температурой, превышающей на 45 градусов температуру Кюри для фазового перехода в объеме кристалла;

2. при исследовании фазового перехода ферромагнетик-парамагнетик в тонких пленках манганата Ьао^Сао.зМпОз обнаружен эффект гигантского фотиндуцированного магнетосопротивления; показано, что электрические г и оптические свойства этих пленок зависят от структуры, а частности, для эпитаксиальной пленки с трехмерной кристаллизацией порог возникловения фотоиндуцированных эффектов по интенсивности лазерного излучения 1пор существенно ниже, чем у пленок с послойным нанесением, у последних при К 1пор и Т<Тс зависимость интенсивности ВГ от температуры описывается степенной функцией с критической экспонентой Р=0.34±0.05.

Заключение

Общим итогом работы является разработка экспериментальных и теоретических основ нелинейно-оптической диагностики материалов микро-, нано- и оптоэлектроники, а также разработка индустриально-применимых методик определения параметров материалов и структур электроники.

1. Бломберген, Н., Нелинейная оптика. М.: Мир, 1966.

2. Bloembergen, N.; Chang, R.K.; Jha, S.S.; Lee, C.H., Optical second-harmonic generation in reflection from media with inversion symmetry, Phys. Rev., 1968, v. 174, p. 813.

3. Ахманов, C.A; Хохолов P.B., Проблемы нелинейной оптики. М., 1964.

4. Jha, S.S.; Bloembergen, N., Nonlinear Optical susceptibilities in group-IV and III-V semiconductors, Phys. Rev., 1968, v. 171, p. 891.

5. The International Technology Roadmap for Semiconductors, Semiconductor Industry Association (SIA), San Jose, 1999.

6. Optical metrology roadmap for the semiconductor, optical, and data storage industries, Ed. Duparre, A.; Singh, В., Proceedings of SPIE, 2001, v. 4449.

7. Herman I., Optical diagnostics for thin film processing, Academic Press, 1996, 783 P

8. Tom, H. W. K.; Heinz, T. F.; Shen, Y. R., Second-harmonic reflection from silicon surfaces and its relation to structural symmetry, Phys. Rev. Lett. 1983, v. 51, p. 1983.

9. Акципетров, O.A.; Мишина, Е.Д.; Нелинейное электроотражение в германии и кремнии, ДАН СССР, 1984, т. 274, с. 62.

10. Downer, М.; Dadap, J. Lowell, J. К., Characterization of an external silicon interface using optical second harmonic generation, US Patent No. 5 557 409, 1996.

11. Some, D.I.; Reinhorn, S.; Almogy, G., Laser scanning wafer inspection using nonlinear optical phenomena, US Patent Application, No. 20020109110, 2002.

12. Technology roadmap for nanoelectronics, European Commission, 1ST programme, 2004, www.cordis.lu.

13. Matsuura, D.; Kanemitsu, Y.; Kushida, Т.; White C. W.; Budai, J. D.; Meldrum, A., Optical characterization of CdS nanocrystals in A1203 matrices fabricated by ion-beam synthesis, Appl. Phys. Lett. 2000, v. 77, p. 2289.

14. Lee , M. W.; Twu, H. Z.; Chen, C.-C.; Chen, C.-H., Optical characterization ofwurtzite gallium nitride nanowires, Appl. Phys. Lett., 2001, v. 79, p. 3693.

15. Dai, L.; Chen, X. L.; Zhang, X. N.; Jin, A. Z.; Zhou, Т.; Ни, B. Q.; Zhang Z., Growth and optical characterization of Ga203 nanobelts and nanosheets, J. Appl. Phys. 2002, v. 92, p. 1062.

16. Kirilyuk, A.; Rasing, Th.; Doudin, В.; Ansermet, J.-Ph., Nonlinear magneto-optical response of Co/Cu multilayered nanowires, J. Appl. Phys., 1997, v. 81, p. 4723.

17. Murzina, T.V.; Kravets, F.F.; Misuryaev, T.V.; Aktsipetrov, O.A, Second harmonic generation studies of magnetic nanogranular films exhibiting giant magnetoresistance, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 2003, v. 5221, c. 41.

18. Beermann, J.; Bozhevolnyi, S. I.; Coello, V., Second-harmonic far-field microscopy of random metal nanostructures, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 2003, v. 5118, p. 530.

19. Bergman, J.G., Molecular mechanics of the ferroelectric to paraelectric phase transition in LiNb03 via optical second harmonic generation, С hem. Phys. Lett., 1976, v. 38, p. 230.

20. Стефанович, С.Ю.; Веневцев, НЛО., Метод исследования генерации второй гармоники в микроскопических монокристаллах и его применение к сегнетоэлектрикам BaTi03 и КЫЪОз, Кристаллография, 1975, т. 20, с. 475.

21. Акципетров, О.А.; Апухтина, С.А.; Никулин, А.А.; Воротилов, К.А.; Мишина, Е.Д.; Сигов, А.С., Генерация отраженной второй гармоники и фазовый переход в тонких сегнетоэлектрических пленках, Письма в ЖЭТФ, 1991, v. 54, р. 562.

22. Gopalan, V.; Raj, R., Domain structure and phase transitions in epitaxial КМЮз thin films studied by in situ second harmonic generation measurements, Appl. Phys. Lett. 1996, v. 68, p. 1323.

23. Barad, V.; Lettieri, J.; Theis, C.D.; Schlom, D.G.; Jiang, J.C.; Pan X.Q., Probing domain microstructure in ferroelectric Bi4Ti30i2 thin films by optical second harmonic generation, J. Appl. Phys. 2001, v. 89, p. 1387.

24. Chen, С. К.; Heinz, Т. F.; Rieard, D.; Shen, Y. R., Detection of molecular monolayers by optical second-harmonic generation, Phys. Rev. Lett., 1981, v. 46, p.1010.

25. Heinz, T. F.; Chen, С. K.; Ricard, D.; Shen, Y. R., Spectroscopy of molecular monolayers by resonant second-harmonic generation, Phys. Rev. Lett., 1982, v. 48, p. 478.

26. Акципетров, О.А.; Ахмедиев, H.H.; Мишина, Е.Д.; Новак, В.Р., Генерация второй гармоники в ленгмюровском монослое, Письма в ЖЭТФ, 37, 175 (1983).

27. Kumagai, К.; Sakamoto, К.; Usami, К.; Arafune, R.; Nakabayashi, Y.; Ushioda, S., Molecular orientation of liquid crystal monolayers on polyimide films exposed to linearly polarized UV light, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1, 1999, v. 38, p. 3615.

28. Rasing Th.; Shen, Y. R., Orientation of surfactant molecules at a liquid-air interface measured by optical second-harmonic generation, Phys. Rev. A, 1985, v. 31, p. 537.

29. Eisert, F.; Dannenberger, O.; Buck, M., Molecular orientation determined by second-harmonic generation: Self-assembled monolayers, Phys. Rev. B, 1998, v. 58, p. 10860.

30. Czubatyj, W.; Ovshinsky, S. R.; Strand, D. A.; Klersy, P.; Kostylev, S.; Pashmakov, В., Composite memory material comprising a mixture of phase-change memory material and dielectric material, US Patenet No 5 825 046, 1998.

31. Wicker, G.C., Nonvolatile high-density high-performance phase-change memory, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 1999, v. 3891, p. 2.

32. Bruneau, J. M.; Bechevet, В.; Valon, В.; Armand, M. F., Optical properties of phase-change materials for optical recording, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 1997, v. 3109, p. 42.

33. Heinz, Т. F.; Loy, M. M. Т.; Thompson, W. A., Study of Si(l 11) surfaces by optical second-harmonic generation: Reconstruction and surface phase transformation, Phys. Rev. Lett., 1985, v. 54, p. 63.

34. Lim, D.; Downer, M. C.; Ekerdt, J. G.; Arzate, N.; Mendoza, B. S.; Gavrilenko, V. I.; Wu, R. Q.; Optical Second Harmonic Spectroscopy of Boron-Reconstructed Si(OOl), Phys. Rev. Lett., 2000, v. 84, p. 3406.

35. Tang, Y.; Simpson, L. J.; Furtak, Т. E., Ag(lll) surface reconstruction studied by optical second-harmonic generation, Phys. Rev. Lett. 1991, v. 67, No. 20, p. 2814.

36. Rasing, Th.; Shen, Y. R.; Kim, M. W.; Grubb, S., Observation of molecular reorientation at a two-dimensional-liquid phase transition, Phys. Rev. Lett. 1985, v. 55, p. 2903.

37. Lin, S.; Meech, S. R., Orientational phase transitions in merocyanine monolayers on acidic aqueous subphases, Langmuir, 2000, v. 16, p. 2893.

38. Aktsipetrov, O. A.; Misuryaev, Т. V.; Murzina, Т. V.; Blinov, L. M.; Fridkin, V. M.; Palto, S. P., Optical sccond-harmonic generation probe of two-dimensional ferro-electricity, Optics Lett., 2000, v. 25, p. 411.

39. M. Straub, R. Vollmer, and J. Kirschner, Surface magnetism of ultrathin y-Fe films investigated by nonlinear magneto-optical Kerr effect, Phys. Rev. Lett., 1996, v. 77, p. 743.

40. Aktsipetrov, O.A., Nonlinear magneto-optics in magnetic nanoparticles, Colloids and Surf. A, 2002, v. 202, p. 165.

41. Шен, И.Р., Принципы нелинейной оптики, пер. с англ., М., Наука, 1989, 561 стр.

42. Armstrong J.A., Bloembergen N., Ducuing J., Pershan P.S., Interactions between light waves in a nonlinear dielectric, Phys. Rev., 1962. v. 127. p. 1918.

43. Guyot-Sionnest, P.; Shen Y.R., Bulk contribution in surface second-harmonic generation, Phys. Rev. В , 1988. v.38. p. 7985.

44. Govorkov, S.V; Emel'yanov, V.I.; Koroteev, N.I.; Petrov G.I.; Shumay, I.L.; Yakovlev V.V., Inhomogeneous deformation of silicon surface layers probed by second-harmonic generation in reflection, J. Opt. Soc. Am. B, 1989, v. 6, p. 1117.

45. Bagchi A., Barrera R.G., Rajagopal A.K. Perturbative approach to the calculation of the electric field near a metal surface, Phys. Rev. B, 1979, v. 20, p.4824.

46. Goldstein, H., Classical Mechanics, Cambrige, Addison-Wesley Press, 1970.

47. Акципетров, О.А.; Баранова, И.М.; Есиков, Д.А.; Кулюк, Jl.Jl.; Мишина, Е.Д.; Струмбан, Э.В.; Цицану, В.И.; Рацеев, С.А., Нелинейно-оптический отклик поверхности в центросимметричных полупроводниках, ДАН СССР, 1987, т. 294, е.

48. Никулин, А.А.; Петухов, А.В., Гигантская вторая гармоника на поверхности металла: флуктуационный механизм диффузности и деполяризации излучения, ДАН СССР, 1989, с. 87-91.

49. Aktsipetrov, О.А.; Keller, О.; Pedersen, К.; Nikulin, A.A.; Novikova, N.N., Fedyanin, А.А., Surface-enhmaced second-harmonic generation in C6o-coated silver island films, Phys. Lett. A , 1993, v. 179, p. 149.

50. Борн, M; Вольф, Э, Основы оптики, M., Наука, Мир, 1973, 856 с.

51. Maker, P.D.; Terhune, R.W.; Nisenoff, М.; Savage, С.М., Effects of dispersion and focusing on the production of optical harmonics, Phys. Rev. Lett. 1962, v. 8, p. 21.

52. Yeganeh, M. S.; Qi, J.; Culver, J. P.; Yodh, A. G.; Tamargo, M. C., Interference in reflected second-harmonic generation from thin nonlinear films, Phys. Rev. B, 1992, v. 46, p. 1603.

53. Clays, K.; Persoons, A., Hyper-Rayleigh scattering in solution , Phys. Rev. Lett., 1991, v. 66, 2980.

54. Акципетров, О.А.; Воротилов, К.А.; Климкин, Д.А.; Мишина, Е.Д.; Никулин, А.А.; Сигов, А.С.; Федяшш, А.А.; Девиллерс, М.А.С.; Расинг, Т., Генерация второй оптической гармоники в тонких пленках сегнетоэлектрической керамики, ФТТ, 1996, т. 38, с. 3101.

55. Aktsipetrov, О.А.; Fedyanin, A.A.; Klimkin, D.A.; Nikulin, A.A.; Mishina, E.D.; Sigov, A.S.; Vorotilov, К.А.; Devillers, M.A.C.; Rasing, Th., Optical second harmonic generation studies of thin ferroelectrics films, Ferroelectrics, 1997, v. 190, p. 143.

56. Vorotilov, K.A.; Yanovskaya, M.I.; Dorohova, O.A., Integrated Ferroelectrics, 1993, v. 3, p. 33.

57. Шилышков A.B., Лалетин P.А., Бурханов А.И., Сигов A.C., Воротилов K.A. Микросистемная техника, № 4, с. 16 (2002).

58. Bottomley, D. J.; Lupke, G.; Mihaychuk, J.G.; Van Driel, H.M., Determination of the crystallographic orientation of cubic media to high resolution using optical harmonic generation, J. Appl. Phys. 1993, v. 74, p. 6072.

59. G.G. Malliaras, H.A. Wierenga, Th. Rasing, Study of the step structure of vicinal Si(110) surfaces using optical second harmonic generation, Surf. Sci., 1993, v. 287/288, p. A413.

60. Hollering R.W.J.; Barmentlo, M., Symmetry analysis of vicinal (111) surfaces by optical second-harmonic generation, Optics Comm. 1992, v. 88, p. 141.

61. M. Klee, A. De Veirman, P. Van De Weijer, U. Mackens, H. Van Hal. Philips J. Res. 1993, v. 47, p. 263.

62. Kolb, G.; Salbert, Th.; Abstreiter, G., Raman-microprobe study of stress and crystal orientation in laser-crystallized silicon, J. Appl. Phys., 1991, v. 69, p. 3387.

63. Sreenivas, K.; Bjormander, C.; Grishin, A.M.; Rao, K.V., Ferroelectric properties of epitaxial PbTi03/YBa2Cu3075/SrTi03 thin film heterostructure, Microelectronic

64. Engineering, 1995, v. 29, p. 119.

65. Biirgel, A.; Kleemann, W.; Bianchi, U.; Optical second-harmonic generation at interfaces of ferroelectric nanoregions in SrSi03:Ca, Phys. Rev. В 1996, v. 53, p. 5222-5230.

66. Warren, W.L.; Al-Shareef, H.N.; Dimos, D.; Tuttle, B.A.; Pike G.E, Driving force behind voltage shifts in ferroelectric materials, Appl. Phys. Lett. 1996, v. 68, p.1681.

67. Uesu, Y.; Kurimura, S.; Yamamoto Y., Optical second harmonic images of 90° domain structure in ВаТЮз and periodically inverted antiparallel domains in LiTa03, Appl. Phys. Lett. 1995, v. 66, p. 2165.

68. Kirilyuk, V; Kirilyuk, A,; Rasing, Th., A combined nonlinear and linear magneto-optical microscopy, Appl. Phys. Lett. 1997, v. 70, p. 2306.

69. Мишина Е.Д., Шерспок Н.Э., Воротилов К.А., Певцов Е.Ф., Сигов А.С., Расинг Т. Микроскопия второй оптической гармоники для локальной диагностики состояния поляризации в тонких пленках ЦТС, Микроэлектроника, 2001, т.ЗО, с. 446.

70. Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы (пер. с английского под ред. В.В. Леманова и Г.А. Смоленского), М., Мир, 1981.

71. Burmistrova P.V., Sigov A.S., Vasiliev A.L., Vorotilov K.A. and Zhigalina O.M. Effect of Lead Content on the Microstructure and Electrical Properties of So-Gel PZT Thin Films. Ferroelectric^, 2002, vol. 271, pp. 51-56.

72. Волк, T.P.; Исаков, Д.В.; Ивлев; Процессы поляризации кристаллов ниобата-стронция в импульсных полях; ФТТ, 2003, т. 45, № 8, с. 1463.

73. A.R.; Composition-control of magnetron-sputter-deposited (Ba^Sri^)Tii+>03+z thin films for voltage tunable devices, Appl. Phys. Lett., 2000, v. 76, p. 625.

74. Li, S.; Eastman, J. A.; Vetrone, J. M.; M.Foster, C.; Newnham, R. E.; Cross, L. E., Dimension and Size Effects in Ferroelectrics, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1, 1997, v. 36, p. 5169.

75. Chang, W.; Gilmore, С. M.; Kim, W.-J.; Pond, J. M.; Kirchoefer, S. W.; Qadri, S.

76. B.; Chirsey, D. В., Influence of strain on microwave dielectric properties of (Ba,Sr)Ti03 thin films, J. Appl. Phys., 2000, v. 87, 3044.

77. Kavalerov, V.; Fujii, Т.; Inoue, M., Observation of highly nonlinear surface-acoustic waves on single crystal lithium-niobate plates by means of an optical sampling probe, J. Appl. Phys., 2000, v. 87, p. 907.

78. Heinz, T. F.; Chen, С. K.; Ricard, D.; Y. R. Shen, Optical second-harmonic generation from a monolayer of centrosymmetric molecules adsorbed on silver, Chem. Phys. Lett., 1981, v. 83, p. 180.

79. Richmond G. L., Surface second-harmonic generation from sulfate ions adsorbed on silver electrodes, Chem. Phys. Lett., 1984, v. 106, p. 26.

80. Chen, Т. Т.; Von Raben, K. U.; Murphy D. V.; Chang, R. K.; Laube, B. L., Surface enhanced Raman scattering and second-harmonic generation from CN*лcomplexes and SO "4 on Ag electrodes during oxidation-reduction cycles, Surf. Sci., 1984, v. 143, p. 369.

81. Акципетров, O.A.; Бартенев, В.Я.; Мишина, Е.Д.; Петухов, А.В., Гигантское комбинационное рассеяние и генерация второй гармоники на поверхности. Квантовая электроника, 1983, т. 10, с. 1113.

82. Murphy, D. V.; Von Raben, К. U.; Chen, Т. Т.; Owen, J. F.; Chang, R. K.; Laube, B. L. Surface enhanced second-harmonic generation from Ag electrodes and adsorbates during electrochemical cycling, Surf. Sci., 1983, v. 124, No. 2-3, p. 529.

83. Heinz, T. F.; Tom, H. W. K.; Shen, Y. R., Determination of molecular orientation of monolayer adsorbates by optical second-harmonic generation, Phys. Rev. A, 1983, v. 28, p. 1883.

84. Акципетров, O.A.; Ахмедиев, H.H.; Баранова, И.М.; Мишина, Е.Д.; Новак В.Р., Исследование структуры пленок Ленгмюра-Блоджетг методом генерации второй гармоники, ЖЭТФ, 1985, т. 89, с. 911.

85. Vuillaume, D.; Lenfant S., The metal/organic monolayer interface in molecular electronic devices, Microelectr. Eng., 2003, v. 70, p. 539.

86. Pearson, C.; Moore, A. J.; Gibson, J. E.; Bryce, M. R.; Petty, M. C., A field effect transistor based on Langmuir-Blodgett films of an Ni(dmit)2 charge transfer complex, Thin Solid Films, 1994, v. 244, p. 932.

87. Paloheimo, J.; Kuivalainen, P.; Stubb, H.; Vuorimaa, E.; Yli-Lahti, P.,

88. Molecular field-effect transistors using conducting polymer Langmuir-Blodgett films, Appl. Phys. Lett. 1990, v. 56, p. 1157.

89. Khanarian, G.; Langmuir-Blodgett films and non-linear optics, Thin Solid Films, 1987, v. 152, No. 1-2, p. 265.

90. Han, K.; Lu, X.; Xu, J.; Ma, S.; Wang, W., Second harmonic generation investigation on molecular orientation in Langmuir-Blodgett films poled by an electric field, Optics Commun. 1998, v. 152, No. 4-6, p. 371.

91. Kroto, H.W., Heath, J.R., O'Brien, S.C., Curl, R.F.; Smalley, R.E. , C60: Buckminsterfullerene, Nature, 1985, v. 318, p. 162.

92. Murayama, H.; Fullerene as a Practical Material for Commercial Usage, In "Technical Proceedings of the 2004 Nanotechnology Conference and Trade Show", 2003, Boston, Computational Publications, v.3, p.334.106. http://www.sesres.com/Fullerenes.asp

93. Cheetham A.K.; Grubstein, P.S.H.; Nanomaterials and vanture capital (Market report); Nanotoday, No. 12,2003.

94. Информационный бюллетень ПЕРСТ, 2002, № 2 (10), см. также http://perst.isssph.kiae.ru/Inform/perst/2002/210/perst.htm

95. Al-Mohamad, A., Allaf, A. W., Fullerene-60 thin films for electronic applications, Synthetic Metals, 1999, v. 104, p. 39.

96. Koehler, M.; Roman, L. S.; Inganas, O.; Da Luz , M. G. E.; Space-charge-limited bipolar currents in polymer-Сбо diodes, J. Appl. Phys., 2002, v. 92, p. 5575.

97. Shimada, Т.; Koma, A., Electron spectroscopy of C6o thin film FET structures, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1, 2002, v. 41, p. 2724.

98. Cheng, H.-C.; Hong, W.-K.;. Tarntair, F.-G; Chen, K.-J.; Lin, J.-B.; Chen, K.-H.; Chen, L.-C., Integration of thin film transistor controlled carbon nanotubes for field emission devices, Electrochem. Solid-State Lett. 2001, v. 4, p. H5.

99. Li, G. Z.; Peng, J.; Minami, N., Electroluminescence of fullerene C6o-doped poly(methyl methacrylate), J.of Luminescence, 2001, v. 93, p. 173.

100. Koopmans, В.; Janner, A.-M.; Jonkman, H. Т.; Sawatzky, G. A.; Van der Woude, F., Strong bulk magnetic dipole induced second-harmonic generation from C60, Phys. Rev. Lett., 1993, v. 71, p. 3569.

101. Liu, Y.; Jiang, H.; Wang, W.; Li, Y.; Zheng, J., Second-harmonic signal through the orientational phase transition in fullerene films, Phys. Rev. B, 1994, v. 50, p. 4940.

102. Wilk, D.; Johannsmann, D.; Stanners, C.; Shen, Y. R., Second-harmonic generation from C60 thin films at 1.064 pm, Phys. Rev. B, 1995, v. 51, p. 10057.

103. Williams, G.; Moore, A. J.; Bryce, M. R.; Lvov Y. M.; Petty M. C., Langmuir-Blodgett films of the fullerenes C70 and C60, Synth. Met., 1993, v. 56, p. 2955.

104. Berzina, T. S.; Troitsky, V. I.; N eilands, О. Y a.; S udmale I. V.; N icolini С., Deposition of uniform fullerene films by LB technique, Thin Solid Films, 1995, v. 256, p. 186.

105. Zhu, D.; Zhu, C.; Xu, Y.; Long, C., Liu, Y.; Han, M.; Yao, Y.; Zhao X.; Xia, X., Langmuir-Blodgett films of fullerene derivatives, Thin Solid Films, 1996, v. 284-285, p. 102.

106. Wang, P.; Metzger R. M.; Chen, В., Stable monolayers of fullerene derivatives, Thin Solid Films, 1998, v. 327-329, p. 96.

107. Mishina, E.D.; Misuryaev, T.V.; Nikulin, A.A.; Novak, V.R.; Rasing, Th.; Aktsipetrov, O.A., Hyper-Rayleigh scattering from Langmuir films оf Сбо and its derivatives, J. Opt. Soc. Am. B, 1999, v. 16, p. 1692.

108. Guo, Z.; Li, Y.; Bai, F.; Yan, J.; Ge, Z.; Zhu, D.; Si, J.; Ye, P.; Wang, L.; Li Т., Langmuir-Blodgett films and optical second-harmonic generation of a crowned 60.fulleropyrrolidine, J. Phys. Chem. Sol., 2000, v. 61, p. 1089.

109. Mirkin, C. A.; Caldwell W. В., Thin film, fullerene-based materials, Tetrahedron, 1996, v. 52, p. 5113.

110. Khomutov, G. В.; Yakovenko, S. A.; Yurova, Т. V.; Khanin V. V.; Soldatov E. S., Effect of compression of a stearic acid monolayer on interfacial binding of copper ions and cluster formation, Supramolecular Sci, 1997, v. 4, No. 3-4, p. 349.

111. Aviran, A.; Rathner, M.A., Molecular rectifiers, Chem. Phys. Lett. 1974, v. 29, p. 277.

112. Lee, I.; Lee, J.W.; Greenbaum, E., Biomolecular Electronics: Vectorial Arrays of Photosynthetic Reaction Centers, Phys. Rev. Lett. 1997, v. 79, p. 3294.

113. Gamier, F.; Hajlaoui, R.; Yassar, A. P., Srivastava, All-polymer field-eefect transistor realized by printing technique, Science, 1994, v. 265, p.l684.

114. Eisert, F.; Dannenberg, O.; Buck, M., Molecular orientation determined by second-harmonic generation: Self-assembled monolayers, Phys. Rev. B, 1998 v. 58, p. 10 860.

115. Rebentrost, F., Second-harmonic generation and Effect of adsorbates for free-electron metal and semiconductor surfaces, Progress in Surf. Sci. 1995, v. 48, p. 71.

116. A.V. Petuhov, On the origin of surface second harmonic anisotropy on Ag(lll) at low frequencies, Surf. Sci. 1996, v. 347, p. 143.

117. Ishida, H.; Petukhov, A. V.; Leibsh, A.; Surface anisotropy in optical second harmonic generation II. Embedding approach to Al(lll) and vicinal Al(001) surfaces, Surf. Sci., 1995, v. 340, p.l.

118. Yamamoto, M.; Kinoshita, M.; Kakiuchi, Т.; Structure of the Pt(ll Illiquid interface: a first-principles:RHNC calculation, Electrochim. Acta, 2000, v. 46, p.165.

119. Ye, P.;Y.-R Shen; Local-field effect on linear and nonlinear optical properties of adsorbed molecules, Phys. Rev. B, 1983, v. 28, No. 4, p. 4288.

120. W. Bagchi, R. G. Barrera, and R. Fuchs, Local field effects in optical reflectance adsorbed overlayers, Phys. Rev. B, 1982, v. 25, p. 7086.

121. Vernbandt, Y.; Thienpont, H.; Veretennicoff, I.; Rikken, G.L.J., Optical response of conjugated polymers, Phys. Rev. В 1993, v. 48, p. 8651.

122. Geiger, F., Marowsky, G., Optical second-harmonic generation from oligothio-phene films, Chem. Phys. Lett. 1996, v. 254, p. 179.

123. Sundholm, D.; Rizzo, A.; Jorgensen, P., Multiconfiguration self-consistent field quadratic response calculations of the two-photon transition probability rate constants for argon, J. Chem. Phys., 1994, v. 101, p. 4931.

124. F. Kouki, P. Spearman, P. Valat, G. Horowitz, F. Gamier, Experimental determination of excitonic levels in a-oligothiophenes, J. Chem. Phys., 2000, v. 113, p. 385.

125. Z. Xu, Y.Dong , Probing the dielectric property of organic molecules at solid-liquid interfaces using reflection second harmonic generation, Surf. Sci. 2000, v. 445, p. L65.

126. Van Overstraeten R.J., Declerck G.J., Muls P.A., IEEE Trans. Electron. Devices, 1973, v. ED-20, No.12, p.l 154-1158.

127. Зи C.M. Физика полупроводниковых приборов. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 456 с.

128. Бормонтов, Е.Н.; Головин, С.В.; Изв. Вузов. Электроника, 1998, №4, с.95.

129. Garret С. G., Brattain W. Н. Physical theory of semiconductor surfaces. Phys.Rev. 1955, v.99, No 2, p. 376.

130. Karmalkar S., Bhatt K.N. The shifted-rectangle approximation for simplifying the analysis of ion-implanted MOSFETs and MESFETs, Sol. St. Electron., 1991, v. 34.р.681.

131. Бормонтов Е.Н., Борисов С.Н., Леженин В.П., Лукин С.В. Экспесс-метод контроля зарядовых свойств иоино-легированных структур металл-окисел-полупроводник, Письма в ЖТФ, 2000, т.26, No. 21, с.76.

132. Terman L.M. An investigation of surface states at a silicon/silicon oxide interface employing metal-oxide-silicon diodes, Sol. St. Electron., 1962, v. 5, p. 285.

133. Groeseneken G., Maes H.E., Beltran N., De Keersmaecker R.F. A reliable approach to charge-pumping measurements in MOS transistor, IEEE Trans, on Elect. Dev, 1984, v. ED-31,No. l,p. 42.

134. Winokur P.S., Schwank J.R., Mcwhorter P.J., Dressendorfer P.V., Turpin D.C. Correlating and radiation response of MOS capacitors and transistors, IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1984, v. NS-31. No 6, p. 1453.

135. Characterization Methods for Submicron MOSFETS (Kluwer International Series in Engineering and Computer Science, 352) by H. Haddara (Editor), Kluwer Academic Publisher, 1996.

136. Jajatissa A. H., Yamaguchi Т., Nasu M., Aoyama M. Spectroscopic ellipsometry of SIMOX (Separation by implanted oxygen): thickness distribution of buried oxide and optical properties of top-Si layer. Jpn. J. Appl. Phys., 1977, v.36, p. 2581.

137. Sohgawa M., Agata M., Kanashima Т., Yamashita K., Eriguchi K., Fujimoto A., Okuyama M. Nondestructive and contactless monitoring technique of Si surface stress by photoreflectance. Jpn. J. Appl. Phys. 2001, v. 40, p. 2844.

138. Aspnes D. E. Third-derivative modulation spectroscopy with low-field electroreflectance. Surf. Sci., 1973, v. 37, p. 418.

139. Agata M., Eada H., Maida O., Eriguchi K., Fujimoto A., Kanashima Т., Okuyama M., Optical characterization of gate oxide charging damage by photoreflectance spectroscopy, Jpn. J. Appl. Phys., 2000, v.39, p. 2040.

140. Downer; M. Dadap, J. I., Lowell; J. K., Characterization of an external silicon interface using optical second harmonic generation , United States Patent 5 557 409 (1996).

141. Momoze, H.S.; Nigam, Т.; Yoshitomi, Т.; Ohguro, Т.; Nakamura, A.; Saito, M.; Iwai, H; 1.5 nm direct-tunneling gate oxide Si MOSFET's. IEEE Trans. Electron. Dev., 1996, v. ED-43, p. 1233-1242.

142. Farmer, K. R.; Andersson, M. O.; Engstrom, O., Tunnel electron induced charge generation in very thin silicon oxide dielectrics, Appl. Phys. Lett., 1991, v.58, No. 23, p. 2666.

143. Mihaychuk, J. G.; Shamir, N.; Van Driel, H. M.; Multiphoton photoemission and electric-field-induced optical second-harmonic generation as probes of charge transfer across the Si/Si02 interface. Phys. Rev. B, 1999, v. 59, p. 2164-2173.

144. Shamir, N.; Mihaychuk, J. G.; Van Driel, H. M.; Trapping and detrapping of electrons photoinjected from silicon to ultrathin Si02 overlayers. I. In vacuum and in the presence of ambient oxygen, J. Appl. Phys, 2000, v. 88, p.896.

145. Aktsipetrov, О.A.; Fedyanin, A.A.; Mishina, E.D.; Rubtsov, A.N.; Van Hasselt, C.W.; Devillers, M.A.C.; Rasing, Th., Dc-electric-field-induced second-harmonic generation in Si(l 11)-Si02-Cr MOS structures. Phys. Rev. B, 1996, v. 54, p. 1825.

146. Aktsipetrov, O.A.; Fedyanin, A.A.; Mishina, E.D.; Rubtsov, A.N.; Van Hasselt, C.W.; Devillers, M.A.C.; Rasing, Th., Probing the silicon-silicon oxide interface of Si(l 11)-Si02-Cr MOS structures by dc-electric-field-induced Second Harmonic

147. Generation, Surf. Sci., 1996, v. 352-354, p. 1033.

148. R.W. Kempf, P.T. Wilson, E.D. Mishina, O.A. Aktsipetrov, M.C. Downer. Third and fourth harmonic generation at Si-SiC>2 interfaces and in Si-Si02-Cr MOS structures. Appl. Phys. B, 68, 325 (1999).

149. Lee, Y.-S.; Anderson, M.H.; Downer, M.C., Fourth-harmonic generation at a crystalline GaAs(OOl) surface, Opt. Lett., 1997, v. 22, p. 973.

150. Lee Y.-S.; Downer, M.C., Reflected fourth-harmonic radiation from a centrosym-metric crystal, Opt. Lett., 1998, v. 23, p. 918.

151. Nicollian E.H. and Brews J.R. MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology. Wiley New-York, 1982. - P.576.

152. Kingston, R.H.; Neustadter, S.F., Calculation of the space charge, electric field, and free carrier concentration at the surface of a semiconductor, J. Appl. Phys. -1955, v.26, p.718.

153. Dadap, J. I.; Wilson, P. Т.; Anderson, M. H.; Downer, M. С.; Тег Веек, M., Femtosecond carrier-induced screening of dc electric-field-induced second-harmonic generation at the Si(001)-Si02 interface, Opt. Lett., 1997, v. 22, p. 901.

154. Kronik, L.; Shapira, Y., Surface photovoltage phenomena: theory, experiment, and applications, Surf. Sci. Reports, 1999, v. 37, p. 1.

155. H. Ltith: Surfaces and Interfaces of Solids (Springer, Berlin) 2nd ed., 1993

156. J.I. Dadap, Z. Xu, X.F. Hu, M.C. Downer, N.M. Russelt, J.G. Ekerdt, O.A. Aktsipetrov: Second-harmonic spectroscopy of a Si(001) surface during calibrated variations in temperature and hydrogen coverage, Phys. Rev. B, 1997, v. 56, p. 13367.

157. Vardeny, Z.; Strait, J.; Pfost, D.; Tauc, J.; Abeles, В., Picosecond photoinduced transmission associated with deep traps in phosphorus-doped a-Si: H, Phys. Rev. Lett., 1982, v. 48, p. 1132.

158. W. Daum, H- J. Krause, U. Reichel, and H. I bach , I dentification о f strained silicon layers at Si-Si02 interfaces and clean Si surfaces by nonlinear optical spectroscopy, Phys. Rev. Lett. 1993, v. 71, p. 1234.

159. D. Lim, M. C. Downer, and J. G. Ekerdt, Second-harmonie spectroscopy of bulk boron-doped Si(001), Appl. Phys. Lett. 2000, v. 77, p. 181.

160. Y. Jiang, P. T. Wilson, M. C. Downer, C. W. White, and S. P. Withrow, Optical second-harmonic spectra of Si(001) with H and Ge adatoms: First-principles theory and experiment, Appl. Phys. Lett. 2001, v. 78, p. 766.

161. E.D.Mishina, N. Tanimura, S. Nakabayashi, O.A. Aktsipetrov, M. Downer, Pohotomodulated second harmonic generation at silicon-silicon oxide interface: from modeling to aplication, Jap. J. Appl. Phys. 2003, v. 42, Parti, Noll, p. 6731.

162. M.Cardona: Modulation spectroscopy, (Academic Press, NY, 1969).

163. Aktsipetrov, O. A.; Fedyanin, A. A.; Golovkina, V. N.; Murzina, Т. V., Optical second-harmonic generation induced by a dc electric field at the Si-Si02 interface, Opt. Lett. 1994, v. 19, p. 1450.

164. Ohlhoff, C.; Lupke, G.; Meyer, C.; Kurz, H., Static and high-frequency electric fields in silicon MOS and MS structures probed by optical second-harmonic generation, Phys. Rev. B, 1997, v. 55, p. 4596.

165. Справочник по лазерам, ред. Прохоров A.M., M. Советское радио, 1978.

166. Berkovic, G.; Shen, Y.R.; Marowsky, G.; Steinhoff, R., Interference between second-harmonic generation from a substrate and from an adsorbate layer, J. Opt.

167. Soc. Am. В, 1989, v. 6, p. 205.

168. Rasing, Th.; Priem, A.; Van Hasselt, C. W.; Devillers, M. A. C., In situ characterization of Si02 etching with second harmonic generation and ellipsometry, Surface Science, 1996, v. 352-354, p. 612.

169. Liipke, G., Characterization of semiconductor interfaces by second-harmonic generation, Surf. Scie. Report, 1999, v. 35, p. 75.

170. Акципетров О.А., Апухтина C.B., Никулин А.А., Воротилов K.A., Мишина, Е.Д. Сигов. А.С.; Генерация отраженной второй гармоники и фазовый переход в тонких сегнетоэлектрических пленках; Письма в ЖЭТФ, 1991, т. 54, с. 563.

171. Shank, С. V.; Yen, R.; Hirlimann, S., Femtosecond-time-resolved surface structural dynamics of optically excited silicon, Phys. Rev. Lett., 1983, v. 51, p. 900.

172. Kolb, D.M., Structure studies of metal electrodes by in-situ scanning tunneling microscopy, Electrochem. Acta, 2000, v. 45, p. 2387.

173. E. Bauer. In Structure and Dynamics of Surfaces II (Ed. W. Schommers, P. Von Blanckenhagen), Springer-Verlag, Berlin, 1985, p. 115-179.

174. Etgens, V.H.; Alves, M.C.M.; Tadjeddine, A., In situ surface X-ray diffraction studies of electrochemical interfaces at a high-energy third-generation synchrotron facility, Electrochim Acta, 1999, v. 45, p. 591.

175. E.D.Mishina, A.I. Morosov, Th. Rasing, Q.-K. Yu, S. Nakabayashi, Nonlinear optics for surface phase transitions, Appl. Phys. B, 2002, v. 74, p. 765.

176. Mishina, E.; Ohta, N.; Yu, Q.-K.; Nakabayashi, S., Dynamics of surface reconstruction and electrodeposition studied in-situ by second harmonic generation, Surf. Sci., 2001, v. 494, p. L748.

177. Dadap, J. I.; Doris, В.; Deng, Q.; Downer, M. C.; Lowell, J. K.; Diebold, A. C., Randomly oriented Angstrom-scale microroughness at the Si(100)/Si02 interface probed by optical second harmonic generation, Appl. Phys. Lett., 1994, v. 64, p. 2139.

178. Леванюк, А.П.; Милюков, С. А.; ФТТ, 1983, т. 25, с. 2617.

179. Persson, В. N. J., Surf. Sci. Report, Ordered structures and phase transitions in adsorbed layers, 1992, v. 15, p. 1.

180. Bewick, M. Flieshman, H.R. Tsirsk, Trans. Farad. Soc., 1962, v. 58, p. 2200.

181. Varela, F.E.; Grassa, L.M.; Vilche, J.R., Kinetics and mechanism of the electroreduction of anodic layers formed on lead in 5 M H2SO4 at 25°C, Electrochim. Acta, 1992, v. 37, p. 1119.

182. Dzhavakhidze, P.G.; Kornyshev, A.A.; Liebsch, A.; Urbakh, M., Theory of second-harmonic generation at the metal-electrolyte interface, Phys. Rev. В 1992, v. 45, p. 9339.

183. Лемаиов, B.B.; Гриднев, C.A.; Ухии, E.B., Низкочастотные упругие свойства, динамика доменов и спонтанное кручение в области ферроэластического фазового перехода, ФТТ, 2001, т. 44, с. 1106.

184. Mirlad, S.; Pettinger, В.; Lipkowski, J.; Sulfate adsorption at Au(l 11) electrodes: an optical second harmonic generation study, Surf. Sci. 1995, v. 335, p. 264.

185. Zei, M.S.; Scherson, D.A.; Lehmpfunh, G.; Kolb, D.M., The structure of H2S04 monolayers on Au (111), J. Electroanal. Chem., 1987, v. 229, p. 99.

186. Giesen, M.; Kolb, D.M., Influence of anion adsorption on the step dynamics on Au (111) electrodes , Surf. Sci. 2000, v. 468, p. 149.

187. Magnussen, O.M.; Hagebock, J.; Hotlos, J.; Behm, R.J., In-situ scanning-tunneling-microscopy observations of a disorder-order phase-transition, Faraday Discuss. 1992, v. 94, p.329.

188. Z. Shi, J. Lipkowski, S. Mirwald, B. Pettinger, Electrochemical and secondлharmonic generation study of SO "4 adsorption at the Au(lll) electrode, J. Electroanal. Chem., 1995, v. 396, p.l 15.

189. Koper, M. T.M.; Lukkien, J.J., Modeling the butterfly: the voltammetry of(VW 3)R30° and p(2x2) overlayers on (111) electrodes, J. Electroanal. Chem., 2000, v. 485, p. 161.

190. M. Innocenti, S. Cattarin, M. Cavallini, F. Loglio and M. L. Foresti, Characterisation of thin films of CdS deposited on Ag(lll) by EC ALE. A morphological and photoelectrochemical investigation, J. Electroanal. Chem., 2002, v. 532, No. 1-2, p. 219.

191. Niinisto, L., Atomic layer epitaxy, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 1998, v. 3, No. 2, p. 147.

192. Suggs, D.W.; Stickney, J.L.; Studies of the surface structures formed by the alternated electrodeposition of Cd and Те on the low-index planes of Au : II. STM studies, Surf. Sci., 1993, v. 290, No 3, p. 375-387.

193. Schultze, J.W.; Dikkertmann, D., Potentiodynamic desorption spectra of metallic monolayers of Cu, Bi, Pb, Tl, and Sb adsorbed at (111), (100), and (110) planes of gold electrodes, Surf. Sci. 1976, v. 54, p. 489.

194. T. Hachiya, H. Honbo, K. Itaya, Detailed underpotential deposition of copper on gold(III) in aqueous solutions, J. Electroanal. Chem., 1991, v.315, p. 275.

195. J. Zhang, Y.-E. Sung, P. A. Rikvold, and A. Wieckowski, Underpotentialdeposition of Cu on Au(lll) in sulfate-containing electrolytes: A theoretical and experimental study, J. Chem. Phys., 1996, v. 104, p. 5699.

196. Toney, M. F.; Howard, J. N.; Richer, J.; Borges, G. L.; Gordon, J. G.; Melroy O. R., Electrochemical deposition of copper on a gold electrode in sulfuric acid: resolution of the interfacial structure, Phys. Rev. Lett., 1995, v. 75, p. 4472.

197. P.A. Rickvold, G. Brown, N.A. Novotny, A. Wieckowski, Colloids and Surfaces A, 1998, v. 134, p. 3.

198. P.A.Rikvold, A.Wieckowski. In Thin Films and Phase Transitions on Surfaces, Ed. M. Michailov, Sofia, 1996.

199. Von Helmolt, R.; Wecker, J.; Holzapfel, В.; Schultz, L.; Samwer, K., Giant negative magnetoresistance in perovskitelike La2/3Bai/3MnOx ferromagnetic films, Phys. Rev. Lett., 1993, v. 71, p. 2331.

200. S. Jin, Т.Н. Tiefel, M.McCormack, R.A. Fastnacht, R. Ramesh, L.H. Chen, Thousandfold resistivity change in magnetoresistive La-Ca-Mn-0 films, Science, 1994, v. 264, p. 413.

201. А.И. Абрамович, A.B. Мичурин, Колоссальное магнитосопротивление при комнатной температуре монокристалла Lai/3Ndi/3Sri/3Mn03, ФТТ, 2000, т. 42, с. 2052.

202. Т. Nachtrab, S. Heim, М. MoCle, R. Kleiner, О. Waldmann, R. Koch, P. Muller, T. Kimura, Y. Tokura, Intrinsic spin valves in the layered manganite LaMSri.6Mn207 Phys. Rev. B, 2002, v. 65, p. 012410.

203. С. H. Ahn, J.-M. Triscone J. Mannhart, Electric field effect in correlated oxide systems, Nature, 2003, v. 424, p. 1015.

204. Rao, G.H.; Sun, L.R.; Liang, J.K.; Zhou, W.Y.; Cheng, X.R., Giant magnetoresistance effect in bulk Lai/3Ndi/3Cai/3Mn03 at low field, Appl. Phys. Lett., 1996, v. 69, No. 3, p. 424.

205. Moshnyaga, V.; Giske, A.; Samwer, K; Mishina, E.; Tamura, Т.; Nakabayashi, S.; Belenchuk, A.; Shapoval, O.; Kulyuk, L., Giant negative photoconductivity in La0.7Ca0.3MnO3 thin films, J. Appl. Phys., 2004, v. 95, p.7360.

206. Moshnyaga, V.; Khoroshun, I.; Sidorenko, A.; Petrenko, P.; Weidinger, A.;

207. Zeitler, M.; Rauschenbach, В.; Tidecks, R.; Samwer, K., Preparation of rare-earth manganite-oxide thin films by metalorganic aerosol deposition technique, Appl. Phys. Lett., 1999, v. 74, p. 2842.

208. Moshnyaga, V.; Damaschke, В.; Shapoval, O.; Belenchuk, A.; Faupel, J.; Lebedev, О. I.; Verbeeck, J.; Van Tendeloo, G.; Miicksch, M.; Tsurkan, V.; Tidecks R.; Samwer, K., Nature Materials 2003, v. 2, No. 4, p.247.

209. Kim, К. H.; Gu, J. Y.; Choi, H. S.; Park, G. W.; Noh, T. W., Frequency shifts of the internal phonon modes in La0.?Ca о .3Mn03, 1996, v. 77, No. 9, p.

210. MitchellD, J. F.; Argyriou, N.; Jorgensen, J. D.; Hinks, D. G.; Potter, C. D.; Bader S. D., Charge derealization and structural response in layered Lai.2Sri.8Mn207: Enhanced distortion in the metallic regime, Phys. Rev. В 1997, v. 55, p. 63.

211. Pan, R.-P.; Wei, H. D.; Shen, Y. R., Optical second-harmonic generation from magnetized surfaces, Phys. Rev. B, 1989, v. 39, p. 1229.

212. Perebeinos, V.; Allen, P.B., Multiphonon resonant Raman scattering predicted in LaMn03 from the Franck-Condon process via self-trapped excitons, Phys. Rev. B, v. 64, p. 64, p. 085118.

213. Aktsipetrov O.A., Nonlinear magneto-optics in magnetic nanoparticles, Colloids and Surfaces A, 2002, v. 202, p. 165.

214. Zhao, Y. G.; Li, J. J.; Shreekala, R.; Drew, H. D.; Chen, C. L.; Cao, W. L.; Lee, С. H.; Rajeswari, M.; Ogale, S. В.; Ramesh, R.; Baskaran, G.; Venkatesan, Т., Ultrafast laser induced conductive and resistive transients in Еа0.7Сао.зМпОз:

215. Charge transfer and relaxation dynamics, Phys. Rev. Lett. 1998, v. 81, p. 1310.

216. Lobad, A. I.; Taylor, A.J.; Kwon, C.; Trugman, S.A.; Gosnell T.R., Laser induced dynamic spectral weight transfer in La0.7Ca0.3MnO3, Chem. Phys. 2000, v. 251, p. 227.

217. Liou, J.-C.; Lau, К. M.; Slow relaxation and electric field quenching of persistent conductivity in GaAs metal-semiconductor field-effect transistors with different buffer layer structures, Appl. Phys. Lett., 1987, v. 51, No. 24, p. 2010.

218. Reed, M. A.; Honig A.; Luminescence excitation mechanisms in CdS from dependence of photoluminescence and thermoluminescence on persistent conductivity stored charge state, J. Luminescence, 1984, v. 31-32, Part 1, p. 415.

219. Huhtinen, H.; Laiho, R.; Lahderanta, E.; Vlasenko, L. S.; Vlasenko, M. P.; Zakhvalinskii, V.S., Photoinduced formation of ferromagnetic clusters in Lao.9Cao.iMn03 thin films, Phys. Rev. В., 2000, v. 62, No. 17, p. 11 614

220. Okimoto, Y.; Ogimoto, Y.; Matsubara, M.; Tomioka, Y.; Kageyama, Т.; Hasegawa, Т.; Koinuma, H.; Kawasaki, M.; Tokura, Y., Direct observation of photoinduced magnetization in a relaxor ferromagnet, Appl. Phys. Lett., 2002, v. 80, p. 1031.

221. Fiebig, M.; Frohlich, D.; Lottermoser, Th.; Pavlov, V. V.; Pisarev, R.V.; Weber, H.-J; Second harmonic generation in the centrosymmetric antiferromagnet NiO, Phys. Rev. Lett., 2001, v. 87, p.137202.

222. Arovas, D.P.; Guinea, F; Some aspects of the phase diagram of double-exchange systems Phys. Rev. B, 1998, v. 58, No. 14, p. 9150.

223. Berger, A.; Campillo, G.; Vivas, P.; Pearson, J. E.; Bader, S. D.; Baca, E.; Prieto, P.; Critical exponents of inhomogeneous ferromagnets, J. Appl. Phys., 2002, v. 91, p. 8393.

224. Buessem, W.R.; Cross, L.E.; Goswami, A. K., J. Am. Ceram. Soc. Phenomenological theory of high permittivity in fine-grained barium titanate, 1966, v. 49, p. 33.

225. Scott, J. F.; Pas de Araujo, C.A., Ferroelectric memories, Science, 1989, v. 246, p. 1400.

226. Li, S.; Eastman, J.A.; Vetrone, J.M.; Fodter, C.M.; Newman, R.E.; Cross, L.E., Dimension and size effects in ferroelectrics, Jap. J. Appl. Phys. 1997, v. 36, p. 5169.

227. Huang, H.; S un, С .Q.; T ianshu, Z.; H ing, P., G rain-size e ffect оn ferroelectric Pb(Zr!^Ti^)03 solid solutions induced by surface bond contraction, Phys. Rev. B, 2001, v. 63, p.l84112.

228. Ducharme, S.; Palto, S.P.; Blinov, L.M.; Fridkin, V. M., Physics of two-dimensional ferroelectric polymers, AIP Conf. Proc., 2000, v. 535, p. 354.

229. Chattopadhyay, S.; Ayyub, P.; Palkar, V.R.; Multani, M., Size-induced diffuse phase transition in the nanocrystalline ferroelectric PbTi03, Phys. Rev. B, 1995, v. 52, p. 13177.

230. J.C.Hulteen, C.R.Martin. In: Nanoparticles and Nanostructured Films (Ed. J.H.Fendler), Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 1998, p. 235-260.

231. Голубев, В.Г.; Курдюков, Д.А.; Медведев, A.B.; Певцов, А.Б.; Сорокин, JI.M.; Хатчисон, Дж., Структурные и фотонные свойства нанокомпозитов onan-GaN , ФТП, 2001, т. 35, с. 1376.

232. Dereppe, J.M.; Борисов, Б.Ф.; Черная, Е.В.; Шеляпин, А.В.; Нассар, М.М.; Кумзеров, Ю.А., Акустические исследования плавления и затвердевания галлия, введенного в матрицу опала, ФТТ, 2000, т. 42, с. 184.

233. Vorotilov, K.A.; Yanovskaya, M.I.; Turevskaya, E.P.; Sigov, A.S., Sol-gel derived ferroelectric thin films: avenues for control of microstructural and electric properties, J.Sol-Gel Science and Technology, 1999, v. 16, p. 109.

234. Btirgel, A.; Kleemann, W.; Bianchi, U., Optical second-harmonic generation at interfaces of ferroelectric nanoregions in SrSi03:Ca, Phys. Rev. B, 1996, v. 53, p. 5222.

235. Образцов, A.H.; Тимошенко, В.Ю.; Окушн, X.; Ватанабе, X., Сравнительное исследование оптических свойств пористого кремния и оксидов SiO и Si02, ФТП, 1999, т. 33, с. 322.

236. Pintilie, L.; Pintilie, I., Ferroelectrics: new wide-gap materials for UV detection, Mat. Sci. Eng. B, 2001, v. 80, p. 388.

237. Chen, C.K.; Heinz, T.F.; Ricard, D.; Shen, Y.R., Surface-enhanced second-harmonic generation and Raman scattering, Phys. Rev. B, 1983, v. 27, p.1965.

238. Chang, L.L.; Stiles, P.J.; Esaki, L.; Electron tunneling between a metal and a semiconductor: characteristics of Al-Al203-SnTe and -GeTe junctions, J. Appl. Phys., 1967, v. 38, p. 4440-4445.

239. Esaki, L., New Phenomenon in Narrow Germanium p-n Junctions, Phys. Rev., 1958, v. 109, p. 603.

240. Leonard F.; Tersoff, J., Negative differential resistance in nanotube devices, Phys. Rev. Lett., 2000, v. 85, p. 4767.

241. Switzer, J. A.; Hung, C.-J.; Huang, L.-Y.; Switzer, E. R.; Kammier, D. R.; Golden, T. D.; Bohannan, E. W., Electrochemical self-assembly of copper/cuprous oxide layered nanostructures, J. Am. Chem. Soc., 1998, v. 120, p. 3530.

242. Switzer, J. A.; Hung, C.-J.; Bohanman, E. W.; Shumsky, M. G.;Golden, T. D.; Van Aken, D.C., Electrodeposiaiotn of quantum-confinced metal/semiconductornanocomposites, Adv. Mater., 1997, v. 9, p. 334.

243. Wang, D.-S.; Kerker, M., Enhanced Raman scattering by molecules adsorbed atthe surface of colloidal spheroids, Phys. Rev. B, 1981, v. 24, p. 1777.

244. Wang, D.-S.; Kerker, M., Absorption and luminescence of dye-coated silver and gold particles, Phys. Rev. B, 1982, v. 25, p.2433.

245. Wetzel H., Pettinger В., Wenning U., Surface-enhanced raman scattering from ethylenediaminetetraacetic-disodium salt and nitrate ions on silver electrodes, Chem. Phys. Lett., 1980, v. 75, p. 173.

246. Акципетров, O.A.; Мишина, Е.Д., Фотоактивация гигантской второй гармоники и гигантского комбинационного рассеяния, Письма в ЖЭТФ, 1983, т. 38, с. 422-426.

247. Акципетров О.А., Мишина Е.Д., Мурзина Т.В., Петухов А.В., Петухова А.Л., Механизм фотоактивации и закон Бунзена-Роско в гигантском комбинационном рассеянии и гигантской второй гармонике, Письма в ЖЭТФ, 1987, т. 45, с. 407-410.

248. Акципетров О.А., Мишина Е.Д., Мурзина Т.В., Петухов А.В., Петухова А.Л., Фотоактивация гигантского комбинационного рассеяния и гигантской второй гармоники, ЖЭТФ, 1988, т.84, с. 207-216.

249. Peyser, L.A.; Vinson, А.Е.; Bartko, А.Р.; Dickson, R.M. Photoactivated fluorescence from individual silver nanoclusters, Science, 2001, v. 291, p. 103.

250. Tominaga, J.; Mihalcea, C.; Buchel, D.; Fukuda, H.; Nakano, Т.; Atoda, N.; Fuj'i, H.; Kikukawa, Т., Local plasmon photonic transistor, Appl. Phys. Lett. 2001, v. 78, p. 2417.

251. Mishina, E.D.; Nagai, K.; Barsky, D.; Nakabayashi, S., Optical properties of self-assembled Cu/Cu20 multilayered structure studied in-situ during deposition, Phys. Chem. Chem. Phys., 2002, v. 4, p. 127.

252. E.D. Mishina, K. Nagai, S. Nakabayashi, Self-assembled Cu/Cu20 multilayers: deposition, structure and optical properties, Nano Letters, 1, 401 (2001).

253. E. W. Bohannan., L.-Y. Huang, F.S. Miller, M.G. Shumsky, J.A. Switzer, In situ electrochemical quartz crystal microbalance study of potential oscillations duringthe electrodeposition of Cu/Cu20 layered nanostructures, Langmuir, 1999, v. 16, p. 813.

254. D.W. Lynch., W.R. Hunter, in E. Palik., (ed.), Handbook of optical constants of solids I, Academic Press, San Diego, 1998.

255. Wierenga, H.A.; Prins, M.W.J.; Rasing, Th., Magnetization-inducedoptical second-harmonic generation from magnetic multilayers, Physica B, 1995, v. 204, p. 281.

256. Aktsipetrov, O.A.; Elyutin, P.V.; Nikulin, A.A.; Ostrovskaya, E.A., Size effects in optical second-harmonic generation by metallic nanocrystals and semiconductor quantum dots: The role of quantum chaotic dynamics, Phys. Rev. B, 1995, v. 51, p. 17591.

257. Bohren, C.F.; Huffman, D.R., Absorstion and Scattering of light by Small Particles, Willey, New York, 1983.

258. Barber, P.W.; Chang, R.K.; Massoudi, H., Electrodynamic calculations of the surface-enhanced electric intensities on large Ag spheroids, Phys. Rev. B, 1983, v. 27, p. 7251.

259. Tougaard, S.; Kraaer, J., Inelastic-electron-scattering cross sections for Si, Cu, Ag, Au, Ti, Fe, and Pd, Phys. Rev. B, 1991, 43, 1651.

260. Sipe, J.E.; Boyd, R.W., Nonlinear susceptibility of composite optical materials in the Maxwell Garnett model, Phys. Rev. A, 1992, v. 46, p. 1614.

261. Haus, J.W.; Kalyaniwalla, N.; Inguva, R.; Bloemer, M.; Bowden, C.M.; Nonlinear-optical properties of conductive spheroidal particle composites, J. Opt. Soc. Am. B, 1989, v. 6, p.797-807.

262. Chandra, R.; Taneja, P.; Ayyub, P.; Optical properties of transparent nanocrystalline Cu20 thin films synthesized by high pressure gas sputtering Nanostructured Materials, 1999, v. 11, No. 4, p. 505-512.

263. Iyer, S.S.; Xie, Y.-H., Light emission from silicon, Science 260,40 (1993)

264. B.Abeles, T. Tiedje, Amorphous semiconductor superlattices, Phys. Rev. Lett., 1983, v. 51, p. 2003.

265. Виноградов E.A., Заяц A.B., Пудонин Ф.А., Спектр электронных состоянийв ультратонких аморфных сверхрешетках Si/Si02, ФТТ,1991, т. 33, с. 197.

266. Keller О., Lui A., Zayats A., Characterization of the linear optical properties of a multiple quantum well structure in the sheet-model approximation, Optics Commun. 1994, v. 110, p. 604.

267. Zayats A.V.; Repeyev Yu.A.; Nicogosan D.N.; Vinogradov, E.A., Radiative recombination in short-period a-Si/Si02 superlattices, J. of Luminescence, 1992, v. 52, p. 335.

268. Lockwood, D.J.; Lu, Z.H.; Baribeau, J.-M., Quantum confined luminescence in Si/Si02 superlattices, Phys. Rev. Let., 1996, v. 76, p. 539.

269. Chemla, D.S.; Miller, D.A.B.; Smith, P.W.; in Semiconductors and Semimetals, V. 24, ed. R.Dingle, Academic Press, inc., 1989.

270. Bottomley, D. J.; Lupke, G.; Ledgerwood, M. L.; Zhou, X. Q.; van Drie, H. M;. Second harmonic generation from SimGe„ superlattices, Appl. Phys. Lett., 1993, v. 63, p. 2324.

271. Fiore, A.; E. Rosencher, B. Vinter, D. Weill, and V. Berger, Second-order optical susceptibility of biased quantum wells in the interband regime, Phys. Rev. B, 1995, v. 51, p. 13192.

272. Bodlaki, D.; Freysz, E.; Borguet, E., Infrared second harmonic generation spectroscopy of Ge(l 11) interfaces, J. Chem. Phys., 2003, v. 119, p. 3958.

273. Акципетров, O.A.; Заяц, A.B.; Мишина, Е.Д.; Рубцов, А.Н.; Ионг, В.; Хассельт, К.; Девиллерс, А.; Расинг, Т., Генерация резонансной второй гармоники в периодических квантовых ямах Si/Si02, ЖЭТФ, 1996, т. 109, с. 1240.

274. Плотников А.Ф., Пудонин Ф.А., Стопачинский В.Б., Crystallization of the Si-Si02 superlattices stimulated by a uniaxial periodic potential, Письма в ЖЭТ, 1987, т. 46, с. 443.

275. Khurgin J., Coulomb enhancement of ultrafast nonlinearities in quantum-wellstructure, J. Opt. Soc. Am. B, 1992, v. 9, p. 157.

276. Lu Z.H., Lockwood D.J., Baribeau J.-M., Quantum confined luminescence in Si/Si02 structures, Proceedings of 7-th International Conference on Modulated semiconductor Structures, Madrid, 1995, Wordbookl, p.312.

277. Zemek J., Zavetova M., Кос S., On the role of hydrogen in a-Si, J. of Non-Crystalline Solids, 1980, v. 37, p. 15.

278. Alay, J. L.; Vandervorst W., Model for the emission of Si+ ions during oxygen bombardment of Si(100) surfaces, Phys.Rev. В 1994, v. 50, p. 15015.

279. Moss, Т., Optical properties of semiconductors, Plenum, New-York ,1961.

280. Емельянов, В.И.; Самоорганизация упорядоченных дефектно-деформационных микро- и наноструктур на поверхности твердых тел под действием лазерного излучения; Квантовая электроника, 1999, т. 28, №1, с. 218.