автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Получение и анализ газочувствительных и фоточувствительных наноструктурированных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы
Автореферат диссертации по теме "Получение и анализ газочувствительных и фоточувствительных наноструктурированных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы"
На правах рукописи
АХМЕДЖАНОВ АНВАР ТОЛМАСОВИЧ
ПОЛУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ И ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ ХАЛЬКОГЕНИДОВ И ОКСИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ IV ГРУППЫ
Специальность:05.27.01-Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Владикавказ 2006
Работа выполнена в Северо-Осетинском государственном университете им. К.Л.Хетагурова
Научный руководитель— доктор технических наук, профессор
Бестаев М.В.
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,
профессор Созаев В.А.; кандидат технических наук, доцент Молоканов O.A.
Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет
Защита состоится «25» «декабря» 2006 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета К 212.246.02 Северо-Кавказского горно-металлургического института по адресу: 362021, PCO-Алания, г.Владикавказ, ул. Николаева, 44 , Ученый совет СКГМИ(ГТУ).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СКГМИ(ГТУ).
Автореферат разослан «24» «ноября» 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент
Ширяев A.B.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Поликристаллические оксиды и халькогениды элементов 4 группы являются традиционными материалами для газочувствительных сенсоров (диоксид олова) и фотоприемников ИК-диапазона (халькогениды свинца).
В настоящее время проводятся интенсивные разработки по получению сенсорных устройств нового поколения на основе наноструктурированных материалов. Уменьшение размеров зерен приводит к возрастанию роли поверхности и межзеренных границ. Возникают принципиально новые свойства материалов, обусловленные так называемыми критическими размерами.
Фоточувствительность наблюдается только в нанокомпозиционных материалах, в которых в процессе сенсибилизации образуются собственные оксидные фазы, формирующие туннельно прозрачные межзеренные барьеры с высотой, зависящей от плотности поверхностных состояний, концентрации носителей заряда и адсорбции газовых молекул из окружающей среды. Таким образом работа приборов на основе как широкозонных метал-лооксидов (Эп02 БпО^пО), так и узкозонных халькогенидов свинца (РЬТе, РЬБе) с широкозонными межзеренными прослойками в значительной степени определяется процессами адсорбции-десорбции. До настоящего времени многие вопросы о механизмах газочувствительности и фоточувствительности остаются дискуссионными, многочисленные модельные представления противоречат друг другу. Несостоятельность многих предложенных моделей связана с игнорированием многовариантности решения задач обеспечения газочувствительности и фоточувствительности и отсутствием развитых методик прямого анализа состава и свойств на поверхности анализируемых объектов. Из вышеизложенного следует, что тема диссертационной работы, посвященная получению и анализу наноструктурированных композиционных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы для газочувствительности и фоточувствительности сенсоров нового поколения, является актуальной и представляет научный и практический интерес.
Целью данной диссертационной работы являлась разработка комплекса методик для диагностики наноструктурированных объектов, развитие модельных представлений о механизме формирования сенсорных свойств и разработка новых приборов с более высокими техническими характеристиками (селективность, чувствительность, стабильность).
Научная новизна работы состоит в следующем:
Разработаны физические основы получения новых датчиков на основе газочувствительных слоев диоксида олова, обеспечивающих управление величиной и знаком аналитического сигнала при воздействии газов. Проведены экспериментальные исследования, реализующие эти данные.
Развиты модельные представления об изменении аналитического сигнала в газочувствительных слоях в зависимости от размеров зерен и концентрации носителей заряда. Разработана методика получения слоев диоксида олова
в условиях низкого вакуума, позволяющая варьировать величиной и знаком аналитического отклика при воздействии паров изобутилового спирта.
Методами атомно-силовой микроскопии, электронной микроскопии, рентген дифракционного анализа и методом внутреннего трения впервые изучены особенности образования микро и нановыделений в поликристаллических слоях халькогенидов свинца, легированных хлором и висмутом.
Установлены закономерности изменения состава промежуточных оксидных фаз в пленках оксида свинца.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
1. Развиты модельные представления о газочувствительности метал-лооксидных пленок, обеспечивающих возможность целенаправленного управления газочувствительными свойствами, путем выбора параметров структур.
2. Получены макетные сенсорные образцы Бп02 с разнополярным сигналом при воздействии парами изобутилового спирта, что предствляет интерес для схемотехнического решения по созданию приборов с высокой селективностью на данный детектируемый газ.
3. Разработаны приемы варьирования составом оксидных фаз в поликристаллических слоях халькогенидов свинца и комплекс методик для эффективного контроля процессов изготовления фоточувствительных датчиков. Полученные результаты по этой части диссертационной работы внедрены в ОАО «РНИИ Электронстандарт».
Научные положения выносимые на защиту:
1. Получение диоксида олова методом термического вакуумного напыления олова с последующими режимами низкотемпературного (483К) и высокотемпературного отжига (898К), обеспечивает управление значением и знаком газочувствительности путем вариации концентрации легирующей примеси.
2. Предложенная модель механизмов формирования газочувствительности, основанная на представлениях энергетического положения адсорбционных центров молекул газа-реагента относительно положения уровня Ферми в объеме зерна, адекватно описывает механизмы формирования аналитического отклика во всех видах сенсорных структур, в том числе и с «аномальным» знаком изменения сопротивления при воздействии газа-реагента, а также удовлетворительно согласуется с экспериментально установленными временными характеристиками восстановления сопротивления датчика после воздействия газа-реагента.
3.Термообработка в динамическом вакууме в течение 30 минут при 773К является эффективным технологическим приемом для повышения газочувствительности и газочувствительных свойств после деградации.
4. Методики на основе сканирующей туннельной микроскопии, локальной туннельной спектроскопии и внутреннего трения позволяют осуществлять анализ образования межзеренных диэлектрических прослоек, определять их толщину и энергетические параметры (ширину запрещенной зоны), а также оценивать состав нановыделений, образующихся в процессе
сегрегации на поверхности зерен. Эта информация обеспечивает оптимизацию температурно-временных режимов для получения фоточувствительных слоев.
Апробация работы.
Материалы диссертационной работы докладывались на:
• II Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» С.-Петербург, ФТИ РАН, 2000год.
• Девятой международной конференции « Физика диэлектриков» (Диэ-лектрики-2000), С.-Петербург, РПГУ им.А.И.Герцена, 2000год.
• 18 Совещания по температуроустойчивым функциональным покрытиям. Тула, ТПУ им. JI.H. Толстого 2001 год.
• Всероссийской научной конференции «Физика полупроводников и полуметаллов» (ФПП-2002). С.-Петербург, РПГУ им. А.И. Герцена, 2002-год.
• 1,2,5 Всероссийских молодежных научных конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, С.-Петербург, СПбГПУ 1998-2003гг.
• 2,3,4,5,6,7 Научных молодежных школах по твердотельной электронике. С.-Петербург,СПбГЭТУ (ЛЭТИ) в 1999-2004гг.
• Всероссийской конференции «Функциональные материалы и структуры для сенсорных устройств» Москва, 1999год.
• а также на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ (ЛЭТИ) и научно-технических семинарах в ИХС РАН, РГПУ им.А.И. Герцена.
Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 19 печатных работах, из них 2 статьи и тезисы к 17 докладам на международных, всероссийских научно-технических конференциях, семинарах и школах.
Структура и обьем диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего 144 наименований. Основная часть работы изложена на 172 страницах машинописного текста. Работа содержит 54 рисунка и 15 таблиц.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель диссертации, дана общая характеристика работы, включая научную новизну и практическую ценность полученных результатов, а также приведены основные научные положения, выносимые на защиту.
В первой главе рассмотрены основные свойства полупроводников на основе халькогенидов и оксидов элементов четвертой группы. Приведены данные по кристаллохимическим и физико-химическим особенностям диоксида олова и селенида свинца, проанализированы диаграммы состояний систем 8п02, РЬБе, устанавливающих связь свойств соединения с его со-
ставом, что необходимо для обоснования выбора режимов и методов получения поликристаллических слоев. Описаны различные способы получения чувствительных элементов газовых датчиков.
Рассмотрены вопросы применения материалов на основе халькогени-дов и оксидов элементов четвертой группы в сенсорных устройствах.
Вторая глава посвящена описанию физических методов диагностики наноструктурированных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы. Измерительные методики, используемые в данной работе: рентгеновская дифрактометрия, метод измерения эффекта Холла, термо-э.д.с, методика измерения фотоэлектрических характеристик, исследование поверхности методом туннельной микроскопии и методом атомно-силовой микроскопии, а также методом низкочастотного структурного внутреннего трения. Приводятся параметры аппаратуры и даются оценки точности измерений. Представлены формулы для расчета исследуемых в работе параметров и характеристики образцов.
В третьей главе представлены результаты по получению и исследованию электрофизических свойств и газочувствительности слоев диоксида олова, а также сведения по применению их для газовых сенсоров.
Нелегированные слои диоксида олова получали термическим вакуумным испарением Бп с последующим их кратковременным окислением. Процесс образования Бп02 возможен в кислородсодержащей атмосфере, когда атомы олова реагируют с молекулами кислорода уже в газовой фазе. При этом увеличение кислорода в газовой фазе приводит к образованию БпО., х с меньшим значением состава х. Фазовый состав и толщина полученных слоев и размер зерен находились в сильной зависимости от кинетических процессов и геометрических условий выращивания. Так, увеличение расстояния от источника до подложки и уменьшение времени распыления приводило к повышению количества кислородсодержащих фаз в выращиваемых пленках. Получаемые таким образом слои Бп02 (БпО) толщиной с!<0.2 мкм обладали высоким сопротивлением (11=1...5МОм) и практически малой газочувствительностью. Поэтому в дальнейшем исследованию подвергались более толстые (с1»1мкм) пленки олова, полученные в тех же условиях и обладающие характерным металлическим блеском. По данным рентгенофазо-вого анализа (РФА) на рентгеновском дифрактометре ДРОН-ЗМ, указанные слои содержали в основном Р- Бп.
В ходе работы использовали следующие виды подложек: ситалл, керамика 22ХС, оптический кварц, ВаР2 и поликор. С точки зрения газочувствительности лучшими свойствами при использовании одного и того же цикла обладали слои диоксида олова, полученные на подложках из ситалла. При этом степень шероховатости подложек из ситалла влияла только на адгезионную способность исходных пленок олова, на уширение и интенсивность рентгеновских рефлексов (рис.1).
С целью получения 8п02 свежена-пыленные пленки олова подвергались двухстадийному отжигу. Первая стадия проводилась в течение одного часа при температуре 483К. Назначение этого процесса — уменьшение вероятности образования капелек олова вследствие низкой смачиваемости и температуры плавления Бп. Вторая стадия проводилась при температуре 898К в течение от 4 до 8 часов. При этом в целях выявления особенностей окисления пленок олова и влияния их на газочувствительность высокотемпературная стадия отжига проводилась как в открытой атмосфере, так и в контролируемых условиях. Это позволило получать газочувствительные образцы с воспроизводимыми свойствами.
На рис.1 представлены результаты РФА образцов, полученных выше описанным способом. Из рисунка видно, что в пленках присутствует только фаза 8п02. Образцы, отожженные в течение 8 часов (рис. 1а), характеризуются большей интенсивностью рефлексов, чем образцы, полученные в тех же условиях, но отожженные в течение 4-х часов (рис. 16). Кроме того, образцы Бп02, окисленные в контролируемых условиях с парциальным давлением кислорода Ра = 0,2 атм (рис.1 в), обладают большей интенсивностью пиков, чем слои 8п62, полученные окислением на воздухе (рис. 16).
В зависимости от кинетики формироияния слоев в условиях с различным остаточным давлением кислорода (Р0—5-10"5 атм) полученные слои 8п02 могли быть классифицированы на три группы по характеру газочувствительности на пары изобутилового спирта (рис.2).
Для образцов первого типа, обозначенных нами как "1", характерно уменьшение сопротивления при взаимодействии пленки с газом. Как для большей части резистивных сенсоров на основе Бп02, этот эффект может быть объяснен увеличением концентрации носителей заряда при адсорбции изобутилового спирта. При этом кроме прямого донорного взаимодействия адсорбируемых молекул газа—реагента возможно каталитическое взаимодействие с адсорбированным кислородом. Хемосорбция последнего обуславливает акцепторное влияние, искривление энергетических зон и образование областей, обедненных электронами в металлоксидах п-типа проводимости. Десорбция продуктов катализа сопровождается возвращением носителей заряда в полупроводник и уменьшением значения сопротивления резистив-ного слоя.
5пО, 2»* 253"
«Х,_-—-л-
101 5*0.
по"
I
34 4$ 38 30 23 26-'
&& £п0 -VII ¡5йОаЮ1 ш2
Т !
54 4$ 32 30 22 20-*
2п<Х 211'
54 4<
БлО,
2сО-
101
ЗпоЛ 200 |
зз '~зо гГ"*гав
Рис. 1. РФА полученных газочувствительных слоев
90
£ сл л
§ 40
ж 8
I -ю
6 300
№ I
Р !
-60 1
о-тип 1
о тип 2
350
""О......
405
450
Т,®С &тиа з
Образцы 2-го и 3-го типов обладают «аномальными» температурными зависимостями газочувствительности Б (8=АК/Я где Яа - сопротивление образца на воздухе, АН - изменение сопротивления при воздействии паров изобутилово-го спирта с концентрацией 1000 ррш. (рис.2)).
Как видно из рис.2, для образцов 2-го типа наблюдается увеличение сопротивления при наличии газа.
Образцы третьего типа характеризуются сменой знака Б от температуры измерения. Дальнейшие исследования этих образцов показали, что при длительном отжиге их характеристики нормализуются. На рис.3 представлены температурные зависимости Б для образцов третьего типа, подвергнутых отжигу при 898К в течение 4 и 8 часов. Как видно из рис.3, после 8 часового отжига характер аналитического отклика «нормализовался», т.е. при воздействии газа — реагента сопротивление образца уменьшается.
Следует также отметить отсутствие заметного изменения значений
газочувствительности
Рис.2. Температурная зависимость газочувствительных слоев на пары изобутилового спирта
Э.% 100 80 60 40 20 О
* ж
7
/
образцов 1 и 2 типов в исследуемом диапазоне температур.
Таким образом, в процессе работы были получены газочувствительные нелегированные слои Бп02, знак изменения сопротивления Л/? которых при воздействии паров изобутилового спирта зависел от условий нанесения и окисления олова.
Вакуумное нанесение слоев олова с
последующим окислением приводит к образованию поликристаллических структур с относительно крупными размерами зерен. Соотношение площади поверхности и объема зерен значительно меньше, чем в наноструктури-
-20
* отжиг 4ч
* отжиг 8ч
330
380
430
т
530
Т,°с
Рис.3. Температурная зависимость газочувствительных _слоев от времени отжига_
рованных образцах. Для всех описанных типов концентрация адсорбированных молекул кислорода недостаточна для выравнивания положения уровня Ферми в объеме зерна с энергетическим положением акцепторного уровня адсорбированного кислорода. Поэтому уровень Ферми в полупроводнике Ер может изменять свое положение относительно уровня Ег соответствующего
При Ег > Ер газ-реагент играет донор-ную роль, увеличивая проводимость образца п-типа (тип 1). При Ег< Ер роль газа-реагента акцепторная (тип 2). При Ер = Ег газ-реагент практически электрически нейтрален (тип 3). При этом аналитический отклик имеет минимальное значение, близкое к нулю. С увеличением температуры смещение уровня Ер в направлении к середине ширины запрещенной зоны приводит к увеличению сигнала и донорному типу 1. Образцы 3 типа наиболее критичны к отжигу. Залечивание вакансий кислорода приводит к уменьшению концентрации п-типа, смещение уровня Ер вниз, и соответственно к переходу реакции образцов по типу 1.
В работе проводились эксперименты по термическому отжигу в условиях динамического вакуума. При этом предполагалось, что адсорбированный кислород при нагревании будет уходить в вакуум и это будет сопровождаться уменьшением сопротивления.
Экспериментальные результаты не соответствовали столь упрощенной модели. При всех температурах имело место увеличение сопротивления, наблюдаемое при его первоначальном росте. Причем эффект более значителен для меньших температур. Для объяснения таких результатов необходимо полагать что наряду с адсорбированными молекулами кислорода на поверхности существуют молекулы донорного типа, которые не десорбируют при рабочих температурах датчика менее 573К.
Такая модель полностью описывает качественный характер экспериментальных зависимостей. Более того проведение специальных отжигов во влажной среде показало что такие молекулы связаны с водяными парами. Водянные пары имеют меньшую энергию десорбции по сравнению с кислородом и активно покидают поверхность уже при 773К рис.5. При этом сопротивление резко возрастает. Наибольшая газочувствительность получена для образцов 2 в момент его максимального сопротивления. Это соответствует модельным представлениям, т.к. кислород находится на адсорбционных центрах, а адсорбционные центры занимаемые атомами водяного пара свободны.
адсорбированным молекулам газа-реагента (рис.4).
И, кОм 45 40 35 30 25 20 15 10 5 С
Г = 773К
/
\
Г = 823К
Г = 873К
1 2 3 4^4
Рнс.5. Влияние температурного отжига на газочувствительность образцов
На рис. 6 приведены зависимости для изобутилового спирта равного примерно ЮООррт для образца 3 до и после отжига, и через 2 недели при хранении на воздухе. Из зависимостей видно, что через 2 недели молекулы
водяного пара приводят к деградации свойств образца. Повторный отжиг в динамическом вакууме позволяет получить более высокую чувствительность.
В четвертой главе представлены результаты по измерению влияния состояния границы раздела металл-халькогенид свинца на фотоэлектрические свойства барьерных структур. Объектом исследования являлись контакты металл (1п)/РЬТе (РЬБе).
Поскольку к настоящему времени основные характеристики приборов металл-полупроводник на основе халькогенидов свинца и их твердых растворов относительно хорошо изучены, то в начале этой главы рассматриваются некоторые частные вопросы, касающиеся характеристик и свойств границы раздела применительно к РЬТе (РЬБпТе) и РЬ5е. Дается краткая классификация выпрямляющих контактов и предварительные замечания относительно типа барьеров металл-халькогенид свинца.
Исследование границы раздела осуществлялось на образцах я-РЬТе и л-РЬБе, выращенных МГС. Перед напылением металла они выдерживались заданное время на воздухе (от 15 мин до 1 месяца). При этом предполагалось, что хранение на воздухе увеличивает толщину слоя оксида на границе раздела. Измерения вольт-амперных (ВАХ) и фотоэлектрических (ФЭХ) характеристик при температуре жидкого азота показали наличие барьера, достаточно большое значение фото-э.д.с., и его слабую зависимость от типа используемого металла, что не согласуется с образованием классического барьера Шоттки (срь = фм — х)> где Фм — работа выхода металла, х ~ электронное сродство полупроводника.
Методом ВАХ найдены эффективная высота барьера сре и коэффициент идеальности структур п. С увеличением времени выдержки в атмосфере значение сре увеличивалось от 0,114 до 0,134 эВ, а п - от 1,29 до 4,58. С использованием расчетной модели, учитывающей зависимость указанных параметров от напряжения смещения, найдены толщины промежуточного диэлектрического слоя 5 и плотность поверхностных состояний £)5. Эти параметры изменялись в зависимости от длительности хранения на воздухе в диапазоне от40 до 70 нм для 5 и от 10й доЮ16 эВ 'м 2для Сравнение экспериментальных ВАХ с теоретическими указало на наличие параллельно подключенного сопротивления, значение которого зависело от напряжения смещения.
Анализ механизмов токопрохождения показал, что ток через структуру определяется термоэлектронной эмиссией. Наряду с этим заметный вклад в ток вносит инжекция дырок. По-видимому, последний процесс обусловлен наличием инверсного р-слоя на поверхности пленок теллурида свинца. Образование инверсного слоя не связано с разницей (срм — х)> а определяется легированием поверхности пленки кислородом из атмосферы, что характерно для халькогенидов свинца.
Предложена модель формирующейся структуры, представляющая собой комбинацию последовательно включенных слоев металла, диэлектрического слоя, состоящего из оксидных фаз, образованных вследствие диффузии кислорода, инверсного слоя р-типа электропроводности и пленки РЬТе «-типа. Показано, что в рамках предложенной модели результирующая вольт-амперная характеристика является суперпозицией, как минимум двух последовательно включенных выпрямляющих структур с различными параметрами.
В рамках выбранной модели структуры металл — халькогенид свинца представлена трактовка наблюдаемых в настоящей работе и известных из литературы особенностей вольт-амперных характеристик, а именно, практическое отсутствие зависимости вида ВАХ от материала металлического контакта, увеличение высоты потенциального барьера и коэффициента идеальности с ростом толщины окисленного слоя, нелинейная зависимость 1а/ от приложенного напряжения, отсутствие насыщения в обратных ветвях вольт-амперных характеристик, близость коэффициента инжекции дырок к 1, инверсию знака напряжения холостого хода и т.д. Построена схематическая энергетическая диаграмма контакта металл — теллурид свинца.
Обнаружительная способность О* структур 1п/РЬТе рассчитывалась тремя способами: а) на основании найденных из ВАХ значений сре; б) из экспериментально определенного значения Я0\ в) из спектральных характеристик фоточувствительности. Все три способа определения £>* дали значения одинакового порядка, что указывает на достаточную достоверность найденных величин фе даже при аномально высоком значении коэффициента идеальности. Кроме того показано, что для структуры с наибольшим временем выдержки на воздухе, в предположении определяющей роли шумов Джонсона, можно реализовать режим работы фотоприемника с ограничением фоновым излучением.
Пятая глава посвящена созданию комплекса методик для нанострук-турированных фоточувствительных слоев с возможностью контроля технологических процессов.
Анализ термодинамических условий образования оксидов показывает, что термодинамически устойчивой является фаза РЬ8еОг Метод РФА после длительных отжигов также подтверждает, что пленки РЬБе становятся гетерогенными и содержит фазу РЬБе03.
В модельных представлениях решающую роль играет туннельно-про-зрачный оксид свинца с шириной запрещенной зоны 2эВ.
Таким образом актуальной являлась задача разработки методик контроля толщины межзеренных прослоек оксида и значения ширины запрещенной зоны этого оксида формирующего потенциальный барьер. Для этой цели нами было предложено использовать сканирующую туннельную микроскопию и локально-туннельную спектроскопию (ЛТС).
На рис.7 приведено изображение участка поверхности светочувствительной пленки с характерными размерами зерен 200 нм.
В точках внутри зерна и на границе между зернами проводились исследования локальных ВАХ. На рис.8 в нижней части выделены характерные особенности ВАХ, отвечающих зерну, видно что ширина полки соответствует ширине запрещенной зоны равной О.ЗэВ т.е. РЬБе (рис 8а), в граничных областях между зернами обнаруживаются слои оксида с шириной запрещенной зоны 2эВ, а ширина таких прослоек в фоточувствительных слоях колеблется от 19 до 30 нм. (рис 86)
Таким образом, в межзеренных прослойках оксид не находится в термодинамически равновесной фазе, образующейся на поверхности всего слоя.
Также методом ЛТС было обнаружено, что на поверхности зерен возможны наносегрегации. Например, ВАХ представленная на рис.8в соответствует нановыделению с металлическим характером проводимости.
Рис.7. СТМучастка светочувствительной _пленки (РЬ$е)_
Для определения состава нановыделений была использована методика измерения температурных зависимостей внутреннего трения.
На рис.9 приведены результаты измерения для образцов, где нановыде-ления были обнаружены методом внутреннего трения. Соответствие пика значению температуры плавления селена, позволило идентифицировать состав этих выделений.
о
£? зо 20-
■ I' ?7.02.2002: Га а.4&- 8,64 Нх
/
зоо -г с»
т,и а
Рис.9. Исследования образцов методом внутреннего трения
Таким образом использование этих методик позволяет анализировать структуру образования слоев и целенаправленно оптимизировать режимы получения фоточувствительных слоев.
На рис.10 приведены результаты электронной микроскопии, иллюстрирующие концентрацию центров зародышеобразования, вид сформированных слоев до и после отжигов, а также образование столбчатых структур в процессе термообработки.
Метод атомно-силовой микроскопии (рис.11) позволяет наблюдать топологические изменения преобразования поверхности оксидных фаз и изменение структуры на окончательных этапах формирования фоточувствительных слоев. Разработанные комплексы методик позволили определить оптимальные структуры с фоточувствительностью более 50% и быстродей-
ствием порядка Юмкс для фотоприемников на основе наноструктурирован-ного селенида свинца с тонкими диэлектрическими прослойками.
До отжига к После отжига
Рис. 11. Данные А СМ полученных слоев
Результаты работы внедрены в ОАО «РНИИ Электронстандарт», о чем имеется акт внедрения.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Экспериментально обнаружен эффект изменения знака газочувствительности по отношению к изобутиловому спирту при формировании сенсорных слоев методом термического вакуумного напыления в условиях низкого вакуума.
2. Развиты модельные представления, объясняющие механизмы формирования аналитического отклика. Наблюдаемые экспериментальные зависимости качественно описываются системой квазихимических уравнений в предположении недостаточности концентрации хемосорбированных молекул газа-сенсибилизатора (кислорода) для установления равновесия с объемом зерна. При этом знак и величина аналитического отклика определяются энергетическим положением адсорбируемой молекулой детектируемого газа относительно уровня Ферми в объеме зерна. Получены сенсорные слои с аналитическими откликами разного знака.
3. Разработаны технологические режимы, обеспечивающие получение газочувствительных слоев на основе диоксида олова с заданными знаками аналитического отклика. Сформулированы рекомендации по повышению селективности к детектируемому газу.
4. Измерены кинетические характеристики восстановления сопротивления датчиков после воздействия изобутилового спирта (с концентрацией 1000 ррт). Установлено, что характеристические времена для чувствитель-
ных слоев с разным механизмом формирования аналитических откликов отличаются на порядок, что согласуется с предложенной моделью.
5. Показано, что термообработка в динамическом вакууме является эффективным приемом, обеспечивающим повышение газочувствительности и восстановление газочувствительных свойств после деградации. Оптимальное значение температуры термообработки 773К. При этом газочувствительность возрастает в несколько раз.
6. Предложена модель, объясняющая деградацию свойств из-за хемо-сорбции молекулами газа донорного типа (водяные пары, которые при рабочих температурах сенсора не десорбируются). Установлено, что при хранении на воздухе деградация свойств происходит за 2-3 недели, восстановление свойств может быть проведено в течение 30 минут в динамическом вакууме при 773К. При более высоких температурах сказывается десорбция кислорода и ухудшение газочувствительных свойств.
7. Методом рентгенометрии установлены температурные закономерности образования оксидных фаз при окислении напыленных слоев олова в условиях низкого вакуума. Научно обоснованы режимы низкотемпературного (483К), и высокотемпературного (898К) отжига.
8. Предложен комплекс методик для анализа наноструктурированных слоев халькогенидов свинца с тонкими диэлектрическими прослойками. Методики использованы при разработке режимов сенсибилизации фоточувствительных слоев.
9. СТМ и ЛТС позволяет определить толщину межзеренных прослоек и энергетические параметры (ширины запрещенной зоны), образующегося потенциального барьера. Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о возникновении оксидной прослойки с шириной запрещенной зоны 2эВ, что по литературным данным соответствует оксиду свинца. Предложена методика контроля состава нановыделений на поверхности зерен на основе снятия температурных зависимостей внутреннего трения. Полученные результаты хорошо согласуются с данными ЭМ и сканирующей атомно-силовой микроскопии.
10. Предложенный комплекс методик внедрен в РНИИ «Электронстан-дарт» (г. С-Петербург) и использован при получении наноструктурированных фоторезисторов на основе селенида свинца с фоточувствительностью более 50% и быстродействием 10 мкс.
Опубликованные работы по теме диссертации:
1. Александрова O.A., Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц., Мошников В.А., Саунин И.В, Таиров Ю.М., Штанов В.И., Яшина JI.B. Исследование барьерных структур In/PbTe с промежуточным диэлектрическим слоем // ФТП, 2000. Т.34. Вып. 12. С. 1420-1425.
2. Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц., Мошников В.А. Управление значением и полярностью аналитического отклика газочувствительных слоев диоксида олова.// Известия СПбГЭТУ серия «Физика твердого тела и твердотельная электроника» 2000. Вып.1. С.40-43.
3. Ахмеджанов А.Т., Бестаев М.В.,Влияние состояния поверхности на фотоэлектрические характеристики контактов IrvPbTe. // II Городская научная конференция студентов и аспирантов по физике полупроводников и на-ноэлектронике, С.-Петербург, СПбГПУ 10-11 декабря 1998: Тез. докл. С 30.
4. Ахмеджанов А.Т. Бестаев М.В.,Управление адсорбционными характеристиками сенсоров на основе SnOz х. II Научная молодежная школа «Поверхность и границы раздела структур микро-и наноэлектроники» С.-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2-4 ноября 1999: Тез. докл. С.29.
5. Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц. Аномальная газочувствительность сенсорных слоев диоксида олова.// Всероссийская конференция «Функциональные материалы и структура для сенсорных устройств» Москва, МИЭТ 17-19 ноября 1999: Тез. докл. С. 100-101.
6. Ахмеджанов А.Т., Уткина JI.А. Получение газочувствительных слоев Sn02 с управляемыми режимами детектирования.// 1 Всероссийская молодежная научная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, С.-Петербург, СПбГПУ 30 ноября-3 декабря 1999: Тез. докл. С. 131.
7. Ахмеджанов А.Т., Уткина Л.А. Получение и анализ газочувствительных покрытий на основе диоксида олова, сформированных методом пиролиза.// Молодежная научная конференция, С.-Петербург, ИХС РАН 16-17 декабря 1999: Тез. докл. С.21.
8. Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц., Мошников В.А., Уткина Л.А. Исследование влияния модификации поверхности и размеров зерен на полярность и величину аналитического отклика газочувствительных слоев диоксида олова.// II Международная конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» С.-Петербург, СПбГПУ 3-5 июля 2000,Тез. докл. С. 151.
9. Александрова O.A., Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц., Мошников
B.А., Саунин И.В. Характеристики границы раздела фоточувствительных структур In/PbTe,содержащих промежуточные диэлектрические слои.// Тезисы докладов 9 международной конференции « Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2000), С.-Петербург, РПГУ 17-22 сентября 2000: Тез. докл.
C.10.
10. Ахмеджанов А.Т., Гамарц А.Е., Черноволова И.В. Получение и исследование слоистых структур на основе халькогенидов свинца.// Тез. докл. 3-я научная молодежная школа «Физико-химические аспекты современного
электронного материаловедения» С.-Петербург, 15-17 ноября 2000год. СПб: Изд. СПбГЭТУ, 2000. С. 52.
11. Ахмеджанов А.Т. Природа аналитического отклика газочувствительных слоев Sn02. //2 всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике. С.-Петербург, 4декабря-8декабря 2000: Тез. докл. С.90.
12. Александрова O.A., Ахмеджанов А.Т., Бестаев М.В., Бондоков Р.Ц., Гамарц А.Е., Мошников В.А., Саунин И.В., Таиров Ю.М. Многослойные оптоэлектронные покрытия на основе халькогенидов свинца-олова.// Санкт-Петербург. Температуроустойчивые функциональные покрытия, т.2; Тула Изд. ТГПУ им. Л.Н. Толстого 2001. С.183-185.
13. Ахмеджанов А.Т. Природа аналитического отклика газочувствительных слоев Sn02.// Молодежная научная конференция. С.-Петербург, 5-6 декабря 2000: Тез. докл. С.20.
14. Ахмеджанов А.Т., Кривошеева А.Н. Использование термозондового метода для определения концентрации носителей заряда. // Тез. докл. 4-й научной молодежной школы по твердотельной электронике «Наноматериалы, нанотехнологии, наноструктуры и методы их анализа». С.-Петербург, 20-22 ноября 2001 год. СПб: Изд. СПбГЭТУ, 2001. С. 16.
15. Ахмеджанов А.Т., Дроздов A.B., Гришин С.Н., Мошников В.А., Румянцева А.И., Чеснокова Д.Б. Анализ структуры поликристаллических пленок халькогенидов свинца методом СТМ.// Всероссийская научная конференция «Физика полупроводников и полуметаллов» (Ф1111-2002). С.-Петербург, Pill У им.А.И. Герцена 4-6 февраля 2002, Тез. докл. Санкт-Петербург: Изд. РПГУ, 2002. С.95
16. Ахмеджанов А.Т. Влияние границ раздела на газочувствительные и фоточувствительные свойства поликристаллических слоев.// 5-я научная молодежная школа «Микро-и наносистемная техника (материалы, технологии, структуры и приборы)». С.-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 25-26 ноября 2002: Тез. докл. С.28.
17. Ахмеджанов А.Т., Иошт М. А. Исследование барьерных структур In/ РЬТе. // 5 всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике. С.-Петербург, СПбГПУ 1-5 декабря 2003: Тез. докл. С.46.
18. Ахмеджанов А.Т., Таболина Н.В. Влияние термообработки в динамическом вакууме на газочувствительность слоев диоксида олова // Тез. докл. 6-научной молодежной школы «Твердотельная электроника микро-нанотехнологии». С.-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 17-18 мая 2003. С. 15
19. Ахмеджанов А.Т. Получение и анализ газочувствительных и фоточувствительных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы.// Тез. докл. 7 научная молодежная школа «Физика и технология микро-и наноструктур».С.-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 8-10 октября 2004. С.20.
Подписано в печать 22.11.2006. Тираж 100 экз. Усл.п.л. 1,4. Заказ 123.
Полиграфический центр Северо-Осетинского государственного университета имени К.Л.Хетагурова
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ахмеджанов, Анвар Толмасович
ВВЕДЕНИЕ
1. Газочувствительные и фоточувствительные поликристаллические структуры па основе халькогенидов и оксидов элементов 1Угруппы (обзор литературы)
1.1. Физико-химические свойства халькогенидов свинца
1.2. Модельные представления о контактных явлениях на границе «металл-полупроводник» и границах зерен
1.3. Физико-химические свойства SnC>
1.4. Электрические свойства диоксида олова
1.5. Физические основы работы адсорбционных газочувствительных датчиков на основе диоксида олова
1.6. Выводы
2. Основные методы и методики и исследования полупроводниковых структур
2.1. Измерения газочувствительности слоев SnC>2, полученных путем окисления на воздухе
2.2. Методика измерения толщины слоев
2.3. Методика проведения фазового анализа и исследования структурного совершенства пленок Sn02 и РЬХ
2.4. Методика измерения эффекта Холла
2.5. Методика измерения коэффициента термо-ЭДС 5Q
2.6. Методика измерения фотоэлектрических и вольт-амперных характеристик
2.7. Методика анализа топологии поверхности методом атомно- силовой микроскопии
2.8. Исследование структур методом низкочастотного ^ структурного внутреннего трения
2.9. Выводы
3. Получение и исследования газочувствительных слоев диоксида олова с управляемым значением и полярностью аналитического отклика
3.1 .Особенности получения газочувствительных слоев ^д диоксида олова с управляемым значением аналитического отклика
3.2. Анализ газочувствительных слоев диоксида олова
3.3. Модель формирования аналитического отклика
3.4. Анализ влияния отжига в динамическом вакууме на g j свойства диоксида олова
3.5. Технология изготовления газового датчика на основе Qn Sn
3.6. Эксплуатационные характеристики газового датчика
3.7. Выводы
4. Влияние состояния границы раздела металл-халькогенидов ^ свинца на фотоэлектрические свойства барьерных структур
4.1. Методика формирования структур металл- ^ полупроводник
4.2. Влияние состояния поверхности на вольт-амперные и фотоэлектрические характеристики структур In/РЬТе и 99 In/PbSe
4.2.1. Вольт-амперные характеристики контактов In- qq РЬТе У
4.2.2. Фотоэлектрические характеристики структур , In/PbTe и In/PbSe
4.3. Особенности границы раздела In/я-РЬТе и jq^ построение модели работы структуры
4.3.1. Определение параметров вольт-амперных jq^ характеристик
4.3.2. Расчет физических параметров, I Qg характеризующих границу раздела
4.3.3. Особенности вольт-амперных характеристик, j обусловленные наличием инверсного слоя
4.3.4. Анализ механизмов токопротекания через j j у контакт In/PbTe
4.4. Обнаружительная способность структур In/PbTe
4.5. Выводы
5. Получение и анализ наноструктурированных слоев салькогенида свинца
5.1. Физико-технологические особенности получения слоев
5.2. Термодинамический анализ процесса образования j ^ собственных оксидов РЬТе и SnTe при термическом окислении
5.3. Сравнение методик для характеризации наноструктуированных фоточувствительных слоев селенида 138 свинца
5.4. Исследование поверхности поликристаллических слоев j ^q селенида свинца методом туннельной микроскопии
5.5. Исследование топологии поверхности методом атомно-силовой микроскопии слоев
5.6. Исследование слоев РЬТе(С1) методом низкочастотного структурного внутреннего трения
5.7. Сканирующая электронная микроскопия j ^ поликристаллических слоев халькогенидов свинца
Введение 2006 год, диссертация по электронике, Ахмеджанов, Анвар Толмасович
Поликристаллические оксиды и халькогениды элементов 4 группы являются традиционными материалами для газочувствительных сенсоров (диоксид олова) и фотоприемников ИК-диапазона (халькогениды свинца)
В настоящее время проводятся интенсивные разработки по получению сенсорных устройств нового поколения на основе наноструктуированных материалов. Уменьшение размеров зерен приводит к возрастанию роли поверхности и межзеренных границ. Возникают принципиально новые свойства материалов, обусловленные так называемыми критическими размерами.
Фоточувствительность наблюдается только в нанокомпозиционных материалах, в которых в процессе сенсибилизации образуются собственные оксидные фазы, формирующие туннельно прозрачные межзеренные барьеры с высотой, зависящей от плотности поверхностных состояний концентрации носителей заряда и адсорбции газовых молекул из окружающей среды.
Таким образом работа приборов на основе как широкозонных металлооксидов (SnCb, и др.), так и узкозонных халькогенидов свинца с широкозонными межзеренными прослойками в значительной степени определяется процессами адсорбции-десорбции. До настоящего времени многие вопросы о механизмах газочувствителыюсти и фоточувствительности остаются дискуссионными, многочисленные модельные представления противоречат друг другу.
Некорректность многих предложенных моделей связана с игнорированием многовариантности решения задач обеспечения газочувствителыюсти и фоточувствительности и отсутствием развитых методик прямого анализа состава и свойств на поверхности анализируемых объектов. Из выше изложенного следует, что тема диссертационной работы, посвященная получению и анализу наноструюурированных композиционных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы для газочувствительных и фоточувствительных сенсоров нового поколения, является актуальной и представляет научный и практический интерес.
Целью данной диссертационной работы: являлась разработка комплекса методик для диагностики наноструктурированных объектов, развитие модельных представлений о механизме формирования сенсорных свойств и разработка новых приборов с более высокими техническими характеристиками (селективность, чувствительность, стабильность)
Научная новизна работы состоит в следующем:
Разработаны физические основы получения новых датчиков на основе газочувствительных слоев диоксида олова, обеспечивающих управление величиной и знаком аналитического сигнала при воздействии газов. Проведены экспериментальные исследования, реализующие эти данные.
Развиты модельные представления об изменении аналитического сигнала в газочувствительных слоях в зависимости от размеров зерен и концентрации носителей заряда. Разработана методика получения слоев диоксида олова в условиях низкого вакуума, позволяющая варьировать величиной и знаком аналитического отклика при воздействии паров изобутилового спирта.
Методами атомно-силовой микроскопии, электронной микроскопии, рентгеновского дифракционного анализа и методом внутреннего трения изучены особенности образования микро и нановыделений в поликристаллических слоях халькогенидов свинца, легированных хлором и висмутом.
Установлены закономерности изменения состава промежуточных оксидных фаз в пленках оксида свинца
Практическая значимость работы заключается в следующем:
Развиты модельные представления о газочувствительности металлооксидных пленок, обеспечивающих возможность целенаправленного управления газочувствительными свойствами, путем выбора параметров структур.
Получены макетные сенсорные образцы SnQ с разнополярным сигналом при воздействии парами изобутилового спирта, что предствляет интерес для схемотехнического решения по созданию приборов с высокой селективностью на данный детектируемый газ.
Разработаны технологические приемы варьирования составом оксидных фаз в поликристаллических слоях халькогенидов свинца и комплекс методик для эффективного контроля процессов изготовления фоточувствительных датчиков. Полученные результаты по этой части диссертационной работы внедрены в ОАО «РНИИ Электронстандарт».
Научные положения выносимые на защиту:
1. Получение диоксида олова методом термического вакуумного напыления олова с последующими режимами, низкотемпературного (483К) и высокотемпературного отжига(898К), обеспечивает управление значением и знаком газочувствительности путем вариации концентрации легирующей примеси.
2. Предложенная модель механизмов формирования газочувствительности, основанная на представлениях энергетического положения адсорбционных центров молекул газа-реагента относительно положения уровня Ферми в объеме зерна, адекватно описывает механизмы формирования аналитического отклика во всех видах сенсорных структур, в том числе и с «аномальным» знаком изменения сопротивления при воздействии газа-реагента, а также удовлетворительно согласуется с экспериментально установленными временными характеристиками восстановления сопротивления датчика после воздействия газа-реагента.
3. Термообработка в динамическом вакууме в течение 30 минут при 773К является эффективным технологическим приемом для повышения газочувствительности и газочувствительных свойств после деградации.
4. Методики на основе метода (сканирующей туннельной микроскопии, локальной туннельной спектроскопии и внутреннего трения) позволяют осуществлять анализ образования межзеренных диэлектрических прослоек, определять их толщину и энергетические параметры (ширину запрещенной зоны), а также оценивать состав нановыделений, образующихся в процессе сегрегации на поверхности зерен. Эта информация обеспечивает оптимизацию температурно-временных режимов для получения фоточувствительных слоев.
Апробация работы:
Материалы диссертационной работы докладывались на:
• II Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» С.-Петербург, ФТИ РАН 2000 г.
• Девятой международной конференции « Физика диэлектриков» (Диэлекгрики-2000), С.-Петербург, РПГУ им АИГерцена, 2000 г.
• 18 Совещании по температуроустойчивым функциональным покрытиям. Тула, ТПУ им. Л.Н. Толстого 2001 г.
• Всероссийской научной конференции «Физика полупроводников и полуметаллов» (ФПП-2002). РПГУ им. А.И. Герцена С.-Петербург, 2002 г.
• 1, 2, 5 Всероссийских молодежных научных конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой огтто- и наноэлектронике, С.-Петербург. СПбГПУ, 1998-2003 гг.;
• 2,3,4,5,6,7 Научных молодежных школах по твердотельной электронике. С.-Петербург, СПбГЭТУ (ЛЭШ) в 1999-2004гг.
• Всероссийской конференции «Функциональные материалы и структуры для сенсорных устройств» Москва, 1999 г.
• а также на научно-технических конференциях проф-преподавательского состава СПбГЭТУ (ЛЭШ) и научно-технических семинарах в ИХС РАН, РГПУ им. А. И. Герцена и др.
Публикации:
Результаты диссертации опубликованы в 19 печатных работах, из них 2 научные статьи и тезисы к 17 докладам международных, всероссийских научно-технических конференциях, семинарах и школах. Структура и объем диссертации:
Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 171 страницах, и включает 54 рисунков, 15 таблиц и список литературы из 144 наименований. В первой главе приведен литературный обзор по теме диссертации. Во второй главе рассмотрены основные методы и методики, использованные при исследованиях по теме диссертации.
Заключение диссертация на тему "Получение и анализ газочувствительных и фоточувствительных наноструктурированных слоев на основе халькогенидов и оксидов элементов IV группы"
5.8 Выводы:
1. Разработан комплекс методик, позволяющих оценить структуру и состав зерен, а также геометрию их контактов.
2. Методом туннельной спектроскопии установлен характер изменения проводимости внутри зерен и на их границе.
3. На основе метода внутреннего трения разработана методика, обеспечивающая контроль состава нановыделений на поверхности зерен.
4. С помощью метода электронной микроскопии установлены режимы получения сетчатых структур фоточувствительных слоев на основе PbSe.
5. Разработанные технологические режимы получения и обработки слоев PbSe, а также методики контроля и диагностики внедрены в ОАО «РНИИ Электронстандарт».
156
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Экспериментально обнаружен эффект изменения знака газочувствительности по отношению к изобутиловому спирту при формировании сенсорных слоев методом термического вакуумного напыления в условиях низкого вакуума
2. Развиты модельные представления, объясняющие механизмы формирования аналитического отклика. Наблюдаемые экспериментальные зависимости качественно описываются системой квазихимических уравнений в предположении недостаточности, концентрации хемосорбированных молекул газа-сенсибилизатора (кислорода) для установления равновесия с объемом зерна При этом знак и величина аналитического отклика определяются энергетическим положением адсорбируемой молекулой детектируемого газа относительно уровня Ферми в объеме зерна Получены сенсорные слои с аналитическими откликами разного знака
3. Разработаны технологические режимы, обеспечивающие получение газочувствительных слоев на основе диоксида олова с заданными знаками аналитического отклика Сформулированы рекомендации по повышению селективности к детектируемому газу.
4. Измерены кинетические характеристики восстановления сопротивления датчиков после воздействия изобутилового спирта (с концентрацией ЮООррм). Установлено, что характеристические времена для чувствительных слоев с разным механизмом формирования аналитических откликов отличаются на порядок, что согласуется с предложенной моделью.
5. Показано, что термообработка в динамическом вакууме является эффективным технологическим приемом, обеспечивающим повышение газочувствительности и восстановление газочувствительных свойств после деградации. Оптимальное значение температуры термообработки 500 °С. При этом газочувствительность возрастает в несколько раз.
6. Предложена модель, объясняющая деградацию свойств из-за хемосорбции молекулами газа донорного типа (водяные пары, которые при рабочих температурах сенсора не десорбируются ). Установлено, что при хранении на воздухе деградация свойств происходит за 2-3 недели, восстановлеше свойств может быть проведено в течение 30 минут в динамическом вакууме при 500 °С. При более высоких температурах сказывается десорбция кислорода и ухудшение газочувствительных свойств.
7. Методом рентгенометрии установлено температурные закономерности образования оксидных фаз при окислении напыленных слоев олова в условиях низкою вакуума Научно обоснованы режимы низкотемпературного (210 °С), и высокотемпературного (625 °С) отжига.
8. Предложена модель формирующейся структуры, представляющая из себя комбинацию последовательно включенным слоев металла, диэлектрического слоя, состоящего из окисных фаз, образованного вследствие диффузии инверсного слоя халькогенида р-типа электропроводности и пленки халькогенида «-типа электропроводности. Показано, что в рамках предложенной модели результирующая вольт-амперная характеристика будет представлять из себя комбинацию, как минимум двух, последовательно включенных выпрямляющих структур с различными параметрами. Установлено, что образование промежуточных диэлектрических слоев на границе раздела металл - теллурид свинца происходит в результате даже кратковременного контакта поверхности пленки с атмосферой при комнатной температуре.
9. На снове анализа в рамках термоэмиссионной теории Бете экспериментальных вольт-амперных характеристик структур, изготовленных в различных технологических условиях (различные толщины окисленного слоя на поверхности пленки), определены высоты барьеров, коэффициенты идеальности ВАХ и плотности поверхностных состояний на границе раздела и установлены зависимости этих параметров от толщины окисленного слоя. Выполнена оценка толщины образующегося диэлектрического слоя, которая для структур различного типа варьируется от 40 до 80 нм.
10. Предложен комплекс методик для анализа наноструюурированных слоев халькогенидов свинца с тонкими диэлектрическими прослойками. Методики использованы при разработке технологических режимов сенсибилизации фоточувствительных слоев. М
11. Методом туннельной микроскопии и локальной туннельной спектроскопии \( оТ позволяет определить толщину межзеренных прослоек и энергетические параметры (ширины запрещенной зоны, образующегося потенциального барьера). Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о возникновении оксидной прослойки с шириной запрещенной зоны 2эВ, что по литературным данным соответствует оксиду свинца. Предложена методика контроля состава нановыделений на поверхности зерен на основе снятия температурных зависимостей внутреннего трения. Полученные результаты хорошо согласуются с данными ЭМ и сканирующей атомно-силовой микроскопии.
12. Предложен комплекс методик внедренных в РНИИ «Электронстандарт» (г.С.-Петербург) и использован при получении наноструктуированных фоторезистивных фоторезисторов на основе селенида свинца с фоточувствительностью более 50% и быстродействием 10 мкс.
159
Библиография Ахмеджанов, Анвар Толмасович, диссертация по теме Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах
1. Абрикосов Н.Х., Шелимова Л.Е. Полупроводниковые материалы на основе соединений A1.BVI. М.: Наука, 1975.
2. Равич Ю.И., Ефимова Б.А., Смирнов И.А. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS. М.: Наука, 1968.
3. Зломанов В.П., Новоселова А.В. Р-Т-х диаграммы состояния систем металл-халькоген. М.: Наука, 1987.
4. Бестаев М.В., Ильин С.Ю., Мошников В.А. Современные полупроводниковые и жидкокристаллические устройства отображения информации. Владикавказ. Изд-во Сев.-Осетинского гос. ун-та,2000.
5. Сорокин B.C., Мошников В.А., Разбегаев В.Н. Инжекционные лазеры. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1999
6. Кучис Е.В. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. М.: Радио и связь, 1990.
7. Земел Дж.Н. Эпитаксиальные пленки халькогенидов свинца и родственных соединений. В кн. Поверхностные свойства твердых тел / Под ред. М. Грина, М.: Мир, 1972.
8. Holloway Н., Logothetis Е.М. Hight-mobility epitaxial layers of PbTe and Pb.xSnxTe prepared by post-growth annealing / J. of Appl. Phys. v. 42, № 11, 1971, p. 4522-4525.
9. Sloope B.W., Tiller C.O. Electrical properties of epitaxial Ge films deposited on (111) CaF2 substrares / J. of Appl. Phys. v.38, № 1, 1967, p. 140-148.
10. Ramey R.L., McLennian W.D. Charge-carrier mobility in polycrystalline semiconducting films based on bulk single-crystall theory / J. of Appl. Phys., v. 38, №9, 1967, p. 3491-3494.
11. Kamins T.I. Hall mobility in chemically deposited polycrystalline silicon. / J. of Apll. Phys. v. 42, № 11, 1971, p. 4357-4365.
12. Франкомб М.Ф., Джонсон Дж.Е. Получение и свойстваполупроводниковых пленок. В кн. Физика тонких пленок, Т.5 / Под общ. ред. Г. Хасса и Р. Э. Туна. М.: Мир, 1972.
13. Vaya P.R., Majhi J., Gopalam B.S.V., Dattarreyan C.D. Thickness Dependence of Hall Mobility of HWE Grown PbTe Films / Phys. stat. sol. (a) v. 87, 1985, p. 341-350.
14. Берченко H.H., Заридзе Д.Ш., Матвеенко A.B. Формирование барьеров Шоттки и гетероструктур в халькогенидах свинца и твердых растворах на их основе / Зарубежная Электронная Техника, 1979. № 4. С. 34-51.
15. Трофимов В.Т., Селиванов Ю.Г., Чижевский Е.Г. Фотопроводимость тонких эпитаксиальных слоев селенида свинца / ФТП, 1996, Т. 30, № 4, С. 755-763.
16. Walpole J.N., Nill K.W. Capacitance-Voltage Characteristics of Metal Barriers on p-РЬТе and p-InAs: Effects of the Inversion Layer / J. of Appl. Phys. 1971, v. 42, № 13, p. 5609-5617.
17. Гришина Т.А., Драбкин И.А., Костиков Ю.П., Матвеенко А.В., Протасова Н.Г., Саксеев Д.А. Оже-спектроскопическое исследование процессов на границе металл-полупроводник в системе In-Pbi.xSnxTe / Неорганические Материалы, 1982, Т. 18, № 10, С. 1709- 1713.
18. Гришина Т.А., Драбкин И.А., Костиков Ю.П., Матвеенко А.В., Саксеев Д.А. Взаимодействие термически напыленного In с РЬТе и РЬо,77$По,2зТе / Неорганические Материалы, 1987, Т. 23, № 11, С. 1839-1842.
19. Берченко Н.Н., Евстигнеев А.И., Ерохов В.Ю., Матвеенко А.В. Свойства поверхности узкозонных полупроводников и методы их защиты / Зарубежная Электронная Техника, 1981, № 3, С. 3-68.
20. Стриха В.И. Расчет вольт-амперной характеристики прижимного контакта металл-полупроводник с учетом пленки окисла / Радиотехника и Электроника, 1964, № 4, С. 681-687.
21. Стриха В.И., Бузанева Е.В., Радзиевский И.А. Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки (физика, технология, применение) / Под ред. В.И. Стрихи. М.: Сов. Радио, 1974 с.
22. Родерик Э.Х. Контакты металл-полупроводник. М.: Радио и связь, 1982.
23. Физические величины: Справ. / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Михайлова. М.: Энергоатомиздат, 1991.
24. Гришина Т.А., Берченко Н.Н., Годердзишвили Г.И., Драбкин И.А., Матвеенко А.В., Мхеидзе Т.Д., Саксеев Д.А., Третьякова Е.А. Поверхностно-барьерные структуры с промежуточным слоем на Pbo,77Sno,23Te / ЖТФ, 1987, Т. 57, № 12, С. 2355-2390.
25. Акимов Б.А., Богданов B.A., Богоявленский B.A., Рябова Л.И., Штанов В.И. Свойства диодных структур на основе p-PbTe(Ga) / ФТП, 1997, Т. 31, № 12, С. 1431-1435.
26. Гришина Т.А. Изучение процессов формирования барьерных структур на основе Pbi.xSnxTe и исследование их электрических и фотоэлектрических характеристик: Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук / ЛЭТИ, Ленинград, 1989, 12 с.
27. Берченко Н.Н. Объемные и поверхностные несовершенства в узкощелевых полупроводниках AHBVI и A,vBv': Автореф. дисс. д-р физ.-мат. наук / Киев ИП АНУ, 1991, 33 с.
28. Hagstrom A.L., Fahlman A. The Interaction between Oxigen and Lead Chalcogenides at Room Temperature Studied by Photoelectron Spectroscopy / Application of Surface Science (1), 1978, p. 455-470.
29. Давыдов С.Ю., Мошников B.A., Томаев B.B. Полупроводниковые адсорбционные датчики Владикавказ: Изд-во Сев-Осетинского гос. ун-та. 1998
30. Вайнштейн В.М., Фистуль В.И. Широкозонные окисные полупроводники.//Итоги науки и техники. Серия: Электроника и ее применение. -1973. -Т.4, -С. 108-152.
31. Хансен М., Андерко Р. Структуры двойных сплавов.// М.: Металлургия, 1962.
32. Бурбулевичус Л.И., Вайнштейн В.М. Исследование структурных, электрических и оптических свойств пленок Sn02 и 1п203. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. -1969. -Т.5 N 3. - С.551-554.
33. Кузнецов А. Я. Полупроводниковая двуокись олова // ФТТ. -1960. -Т.П.-N.1. -С.35-40.
34. Houston J.Е., Kohnke Е.Е. Optical Quenching of Photoconductivity in Single Crystal of Stannic Oxide // J. Appl. Phys. -1966. -V.37. -P.3083-3088.
35. Koch H. Zum optischen Verhalten halbleitender Zinndioxydschichen im nahen ultrarot bei Zimmertemperatur.// Phys. Stat. Sol. 1963. - N 3. -P.1619-1622.
36. Крёгер Ф. Химия несовершенных кристаллов.// М.: Иностр. лит-ра., -1969, 654с.
37. Бестаев М.В. Оксиды и халькогениды элементов 4 группы: получение исследование и применение. Автореферат дис. д. т.н. СПб.: СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 1999.
38. Астафьева Л.В., Скорняков Г.П. Электрическая активность примесей в диоксиде олова// Н.М. 1981.- т.17, N 9.- С.1637-1643.
39. Madou M.J., Morrison S.R. Chemical sensing with solid state devces.-London: Academic, 1991.-556p.
40. Semiconductor sensors in physico-chemical studies/ Ed. L.Yu. Kupriyanov-Amsterdam: Elsevier, 1996.-400p.
41. Волькенштейн Ф.Ф.-Физико-химия поверхности полупроводников. -М.: Наука, 1973.-400с.
42. Weisz Р.В. Effects of electronic charge transfer between adsorbate and solid on chemisorpiton and catalysis//J.Chem. Phys.-1953.-Vol.21, №9.-P. 1531-1538.
43. Хауффе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности. 4.1-М: ИЛ, 1962.-415с.
44. Geistlinger H. Electron theory of thin-film gas sensors// Sensors and Actuators B.-1993.-Vol.l7.-P.47-60.
45. Киселев В.Ф., Крылов O.B. Электронные явления в адсорбции катализе на полупроводниках и диэлектриках.- М: Наука , 1979.-234с.
46. Kirner U.,Schierbaum K.D.,Gopel W. Low and high temperature Ti02 oxygen sensors// Sensors and Actuators B.-1990.-Vol. 1.-P.103-107.
47. Gardner J.W. A non-linear diffusion-reaction model of electrical conduction in semiconductor gas sensors// Senors and ActuatorsB.-1990.-Voll.-P. 166-170.
48. Windischman H., Mark P. A model for operation of thim-film SnOx conductance-modulation carbon monoxide sensor // J. Electrochem. Soc.-1979.-Vol. 126, №4.-P.627-633/
49. Heiland G. Homogeneous semicoducting gas sensors// Sensors and Actuators.-1982.Vol.2.-P. 343-361.
50. Morrison S.R. Semiconductor gas sensors// Sensors and Actuators.-1982.Vol.2.-P.329-341.
51. Yamamoto N., Tonomura S., Matsuoka T. A study of a palladium-titanium oxide Schottky diode as a detector for gaseous compounds// Surface Sci.-1980.-Vol.92.-P.400-406.
52. Lampe U., Miller Y. Thim-film oxygen sensors made of reactive sputtered ZnO// Senors and ActuatorsB.-1989.-Vol8.-P.259-284.
53. Lundstrom I. Hydrogen sensitive MOS-structures. Part l:Principles and applications// Senors and ActuatorsB.-1981.-Vol. l-P.403-426.
54. Sanjines R., Lewi F., Demarne V. Some Aspect of the International of Oxygen with Polycristallin SnOx Thin Films // Senors and ActuatorsB.-1990,-Vol 1.-P.176-182
55. Watson J. A note on the electrical characterization of solid-state gas sensors // Senors and Actuators B.-1992.-Vol 8.-P.173-117.
56. Samson S., Fonstadt C.G. Defect structure and electronic levels in stannic oxide crystals // J.Appl. Phys.-1973.-Vol.44.-P.4618.
57. Ворошилов С.А. Формирование тонких пленок оксида олова методом реактивного распыления и исследование их газочувствительности : Дисс. к.ф.-м.н.-Саратов, СГУ 1998.
58. Sberveglieri G., Coccoli G., Bennusi P. Electrical studies on oxygen ionosorpiton at ambient pressure on Sn02 (In) thin films // Appl. Surf. Sci.-1989.-Vol.40.-P.169-174.
59. Interaction of tin oxide surface with 02, H2 О and H2 / N.Yamazoe, J. Fuchigami, M. Kishikawa, T. Seiyama// Surf. Sci.-1979.-Vol.86.-P.335-344.
60. Monte-Carlo caicuiation of the thermolization of atoms sputtered from the cathod of a sputtering discharge /G.M. Turner,I.S. Falconer, B.W.Jemet, D.R. McKenzie // J. Appl. Phys.-1989.-Vol.65,№ 9.-P.3671-3679.
61. Lantto V., Romppinen P Electrical studies on the reactions of CO with different oxygen species on Sn02 surfaces // Surf. Sci.-1987.-Vol. 192. №i.p.243-264.
62. Добровольский Ю.А., Калинников Г.В. Хемосорбция кислорода оксидными электродами на основе Sn02 в твердых электролитах. Электрохимия.-1992.-Т28, вып. 10.-С.1567-1575.
63. Сох D.F., Fryberger Т.В., Semancik S. Oxygen vacancies and defect electronics states on the Sn02 (110)-lxl surface // Phys. Rev.B.-1988. Vol.38.-P.2072-2083.
64. Egdell R.G., Eriksen S., Flavell W.R. Oxigen deficient Sn02 (110) and Ti02 (110): a comparative study by photoemission // Solid State Commun.-1986.-Vol.60.-P.835-838.
65. Egdell R.G., Eriksen S., Flavell W.R. A spectroscopic study of electron and ion beam reduction of Sn02 (110) // Surf. Sci.-1987.-Vol. 192. -P.265-274.
66. De Fresart E., Darville G., Gilles J.M. Influence of the surfsce reconsruction on the work function and surface conductance of (110) Sn02 //Appl. Surf. Sci.-1982.-Vol.l 1-12. -P.637-651.
67. Robertson J.Defect levels of Sn02 // Phys. Rev.- 1984.-Vol.30, №6.-P. 35203522.
68. Erickson J.W., Semancik S. Surface conductivity in Sn02 (110): effects of oxygen//// Surf. Sci. Lett.-1987.-Vol. 187. -P.L.658-L668
69. Shelef M. Nitric oxide: surface reactions and removal from auto eshaust Catal. Rev. Sci. Eng.-1975.-Vol 11,№ 1 .-P. 1-40.
70. Heiland G., Kohl D. Psisical and chemical aspects of oxidic semiconductor gas sensors. Chemical sensor technology. Vol. 1/ By ed. T. Seiyama.-Amsterdam: Elsevier, 1988.-P. 15-39.
71. Freberger T.B., Semancik S. Conductance response of Pd Sn02 (110) model gas sensors to H2 and 02 // Sensors and Actuators В.-1990.-Vol. 2.-P. 305-309.
72. Zemel J.N. Theoretical description of gas-film interaction on SnOx // Thim Solid Films.- 1988.-Vol. 163.-P. 139-202.
73. Chang S.C., Hicks D.B. Fundamentals and Applications of chemical sensors /By ed D. Schuetle, R. Hammerle- Washington: American Chemical Society, 1986.-P.58.
74. Temperature dependencies of sensitivity and surface chemical composition of Sn02 gas sensors / G. Gaggiotti, A. Galdikas, S. Kaciulis et. A1 // Sensors and Actuators B.-1995.-VoJ. 25, №l-3.-P.516-519.
75. Gopel W. Chemisorsorption and change transfer at ionic semiconductor surfaces //Progr. Surface Sci.-1985.-Vol.20-P. 9-103.
76. H.Mitsudo. Ceramics for gas and Humidity sensors. Part 1 // Ceramics.-1980.-Vol.l5.-P.339-345.
77. Tin dioxide gas sensor. Part 1.-Aspect of the surface chemistry revealed by electrical conductance variations /J.F. McAleer, P.T. Moseley, J.O.W. Norris, D.E. Williams//J.Chem. Soc.,Faraday Trans. 1.-1987.-Vol.83. P.1323-1346.
78. Study on the sensing mechanism of tin oxide flammable gas sensors using the Hall effect /М. Ippommatsu, H. Ohnishi, H. Sasaki, T. Matsumoto Appl. Phys.-1991.-Vol. 69, №12.- P.8368-8374.
79. Morrison S.R. Measurement of surface state energy levels of one-equivalent adsorbates on ZnO/Surface Sci.-1971.-Vol.27.-P.586-604
80. Ogawa H., Nishikawa M., Abe A. Hall measurement studies and electrical conductive model of tin oxide ultrafine particle films // Appl. Phys.-1982.-Vol. 53.-P.4448-4454.
81. Yamazoe N., Miura N. Some basic aspects of semiconductor gas sensors. In: Chemical Sensor Technology / Ed. S. Yamauchi Amsterdam: Elsevier ,1992.-Vol.4.-P. 19-41.
82. Cha K.H., Park H. C., Kim K.H. Effect of palladium doping and film thickness on the conductance of Sn02 thin films // Appl. Phys. Let.-2000.- Vol.76, №17.-P.2391-2393.
83. Kissine V.V., Sysoev V.V.,Voroshilov S.A. Individual and collective effects of oxygen and ethanol on the conductance of Sn02 thin films // Appl. Phys. Let.-2000.-Vol.21, № 2.-P.2391-2393.
84. Влияние адсорбции кислорода на проводимость тонких пленок оксида олова /В.В. Кисин, В.В. Сысоев, С.А. Ворошилов, В.В. Симаков// ФТП.-2000.-Т.34, вып.З. —С.314-317.
85. Kissine V.V., Sysoev V.V.,VoroshiIov S.A. Conductivity of SnC>2 thin films in the presence of surface absorbed spesied // Sensors and Actuators B. 2001.-Vol.79, №2-3.-P. 162-169.
86. Жабрев B.A. , Мошников B.A., Таиров Ю.М., Федотов A.A. Шилова O.A. Золь-гель-технология: Учеб. Пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004
87. Бестаев М.В., Димитров Д.Ц., Ильин А.Ю. и др. Исследование структуры поверхности слоев диоксида олова для газовых сенсоров атомно-силовой микроскопией/ФТП, 1998, т.32, № 6, с.654-657
88. Ахмеджанов А.Т., Бестаев М.В. Управление адсорбционными характеристиками сенсоров на основе Sn02-X. II Научная молодежная школа «Поверхность и границы раздела структур микро-и наноэлектроники» С.Петербург, 2-4 ноября 1999, Тез. докл. с.29.
89. Ахмеджанов А.Т., Уткина Л.А. Получение и анализ газочувствительных покрытий на основе диоксида олова, сформированных методом пиролиза/ Молодежная научная конференция, С.-Петербург, 16-17 декабря 1999, Тез. докл. с. 21
90. Ахмеджанов А.Т. Природа аналитического отклика газочувствительных слоев Sn02. //2 всероссийская молодежная конференция по физикеполупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике. С.-Петербург, 4декабря-8декабря 2000, Тез. докл. с.90.
91. Ахмеджанов А.Т. Природа аналитического отклика газочувствительных слоев Sn02.// Молодежная научная конференция. С.-Петербург, 5-6 декабря 2000, Тез. докл. с.20.
92. Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц., Мошников В.А. Управление значением и полярностью аналитического отклика газочувствительных слоев диоксида олова.// Известия СПбГЭТУ серия «Физика твердого тела и твердотельная электроника» 2000, вып.1, с.40-43.
93. Мясников И.А., Сухарев В.Я., Куприянов А.Ю. и др. Полупроводниковые сенсоры в физико-химических исследованиях/1. М.: Наука.-1991.
94. Ахмеджанов А.Т., Таболина Н.В. Влияние термообработки в динамическом вакууме на газочувствительность слоев диоксида олова // Тез. докл. 6-научной молодежной школы «Твердотельная электроника микро-нанотехнологии». С.Петербург, 17-18 мая 2003г., с. 15
95. Крылюк О.Н., Гаськов A.M., Зломанов В.П., акад. Новоселова А.В. Анализ состава эпитаксиальных пленок Pbo^Sno^Te на ВаБг методом ОЖЕэлектронной спектроскопии / Докл. АН СССР, Физическая Химия. 1986, Т. 287, №5, С. 1157-1160.
96. Ахмеджанов А.Т., Иошт М.А. Исследование барьерных структур In/РЬТе. // 5 всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике. С.-Петербург, 1-5 декабря 2003, Тез. докл. с.46.
97. Александрова О.А., Ахмеджанов А.Т., Бондоков Р.Ц., Мошников В.А., Саунин И.В, Таиров Ю.М., Штанов В.И., Яшина J1.B. Исследование барьерных структур In/РЬТе с промежуточным диэлектрическим слоем.// ФТП , 2000, т.34, вып.12 стр.1420-1425.
98. Извозчиков В.А., Тимофеев О.А. Фотопроводящие окислы свинца в электронике. JL: Энергия, 1979.
99. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1. М.: Мир, 1984.
100. Киес Р.Дж., Крузе П.В., Патли Э.Г. и др. Фотоприемники видимого и ИК диапазонов. / Под ред. Р.Дж.Киеса, М.: Радио и связь, 1985.
101. Бестаев М.В., Махин А.В., Мошников В.А., Томаев В.В. Способ приготовления шихты для получения твердых растворов халькогенидов свинца и олова парофазными методами. Патент РФ № 2155830 от 10.09.2002г. (СОГУ К.Л. Хетагурова)
102. Бестаев М.В., Горелик А.И., Мошников В. А.,Таиров Ю.М. Рентгеноспектральный микроанализ легированных кристаллов РЬТе и РЬо.8 Sno.2 Те // ФТП, 1997, т.31, №8, с. 980-982
103. Бестаев М.В., Гацоев К.А., Курбатов А.Л. и др. Инжекционные лазеры на основе монокристаллов соединений теллурид свинца -теллурид олова и селенид свинца-селенид-олова / Изв. ВУЗов Сев-Кавказс.регион. Естеств. науки. Физика 1997, №1, с.48-53
104. Медведев Ю.В., Берченко Н.Н. Особенности границы раздела твердых растворов на основе халькогенидов ртути с собственным оксидом. // ЖНХ -1993. -т.38. -№ 12. -с. 1940.
105. Олеск С.А. Оптические свойства и особенности зонной структуры селенида свинца и твердых растворов селенида свинца- селенида кадмия: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Л.: ЛЭТИ, 1990.
106. Неустроев Л.Н., Осипов В.В. Физические процессы фоточувствительности поликристаллических пленок халькогенидов свинца. // Микроэлектроника. -1988. -т.17. -№ 5. -С.399.
107. Бобченок Ю.Л., Гаврищук Е.М., Крупкин П.Л. Влияние ионной имплантации на структуру и оптические свойства бинарных полупроводниковых соединений. //Высокочистые вещества. -1994. -№ 4. -с.91.
108. Пашинкин А.С. Диаграммы парциальных давлений систем металл-теллур-кислород. //Изв. АН СССР. сер. Неорган, материалы. -1975. -11. -№ 9. -с.1650.
109. Новоселова А.В., Глазов В.М., Смирнова Н.А. Термодинамика и материаловедение полупроводников. -М.: -Металлургия, 1992.
110. Куликов И.С. Термодинамика оксидов. -М.: -Металлургия, 1986.
111. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ: Справ. /Новоселова А.В., Лазарев и др. -М.:Наука, 1979.
112. Тананаева О.И. Изучение процесса окисления теллурида свинца. Дис.на соиск. уч.степ. к.ф.-м.н.
113. Тананаева О.И., Латыпова З.Х., Новоселова А.В. Исследование разрезов РЬТе-РЬТеОз и РЬТе04-РЬ0 системы РЬ-Те-О. // Изв. АН СССР, сер.Неорган. материалы -1977. -т.13. -№ 2. -с.386.
114. Берченко Н.Н., Медведев Ю.В., Костиков Ю.П. Фазовые равновесия в системах Pb-Sn-Te-O, Pb-Sn-Se-O, Pb-Te-Se-0//HeopraH. материалы. 1987. -т. 23.-№ 1.
115. Белащенко Д.К. Компьютерное моделирование структуры и свойств некристаллических оксидов. //Успехи химии -1997. -т.66. -№ 9. -с.811.
116. Бестаев М.В., Мошников В.А., Румянцева А.И., Взаимодействие Ag с ограненными монокристаллами Pbj.x SnxTe // ЖТФ, 1999, т.69, №4, с. 128-129
117. Пархутик В.П., Макушок Ю.Е., Борисов С.Ю., Берченко Н.Н. и др. Плазменное анодирование РЬ^пДе. Тез. докл. республ. конф. "Физика и химия поверхности и границ раздела узкощелевых полупроводников", Львов, 29-31 мая, 1990, с.72.
118. Термодинамические константы индивидуальных веществ: Справ. /Под ред.Глушко В.П. -М: Наука, 1982.
119. Kellog Н.Н., Basu S.K. Trans, metallurg. Soc. AIME, -1960. -v.218, -№ 1. p.70.
120. Ingraham T.R., Kellog H.H. Trans, metallurg. Soc. AIME -1963. -v.227. -№ 12. -p.1419.
121. Пашинкин A.C., Спивак M.M., Малкова A.C. Применение диаграмм парциальных давлений в металлургии. М.: -Металлургия, 1984. -160 с
122. Шелимова Л.Е., Томашик В.Н., Грыцив В.И. Диаграммы состояния полупроводниковых халькогенидов. -М.:Наука, 1991
123. Краткий химический справочник /Рабинович В.А., Хавин З.Я. -Химия. Лен.отд. -1977.
124. Левинский Ю.В. Р-Т-х диаграммы состояния двойных металлических систем. -М.: Металлургия, 1990.
125. Шелимова Л.Е. Диаграммы состояния в полупроводниковом материаловедении. -М.: Металлургия, 1991.
126. Краткий справочник по химии. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф.-Киев:Наукова Думка, 1987.
127. Ахмеджанов А.Т., Дроздов А.В., Гришин С.Н., Мошников В.А., Румянцева А.И., Чеснокова Д.Б. Анализ структуры поликристаллических пленок халькогенидов свинца методом СТМ.// Всероссийская научная конференция
128. Физика полупроводников и полуметаллов» (ФПП-2002). С.-Петербург, РПГУ им.А.И. Герцена 4-6 февраля 2002, Тез. докл. Санкт-Петербург: Изд. РПГУ,2002с.95.
129. Рыков С.А. Сканирующая зондовая микроскопия полупроводниковых материалов и наноструктур/Под ред. А .Я. Шика. СПб.:Наука, 2000
130. Писаревский М.С. Влияние процессов фазообразования на фотоэлектрические свойства поликристаллических пленок селенида свинца. Автореферат дис. к.анд.физ.-м. н.СПб.:СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 2002.
131. Андреев Ю.Н., Бестаев М.В., Димитров Д.Ц. и др. Методика исследований субмикровыделений в поликристаллических материалах методом внутреннего трения // ФТП, 1997, т. 31, №7, с.81-83.
-
Похожие работы
- Иерархически организованные пористые газочувствительные слои системы SnO2-SiO2, полученные золь-гель методом
- Влияние примесей на кинетику и механизмы окисления поликристаллических слоев селенида свинца при формировании фоточувствительных структур
- Температурная зависимость сопротивления тонкопленочных резисторов на основе диоксида олова
- Разработка технологии изготовления и исследование характеристик сенсоров диоксида азота и хлора на основе пленок полиакрилонитрила
- Разработка и исследование технологических основ формирования наноструктурированных пленок ZnO методом импульсного лазерного осаждения для чувствительных элементов газовых сенсоров
-
- Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах
- Вакуумная и плазменная электроника
- Квантовая электроника
- Пассивные радиоэлектронные компоненты
- Интегральные радиоэлектронные устройства
- Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники
- Оборудование производства электронной техники