автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Получение и исследование эпитаксиальных структур "полупроводник-фианит"

На правах рукописи

РГБ ОД

2 е АВГ 2008

Бузьишн Александр Николаевич

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР «ПОЛУПРОВОДНИК-ФИАНИТ»

05 27 06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

□03445536

Москва - 2008

003445536

Работа выполнена в Научном центре лазерных материалов и технологий Института общей физики им А М Прохорова РАН

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Гиваргизов Евгений Инвиевич, Институт кристаллографии РАН, Москва

доктор технических наук, профессор Жариков Евгений Васильевич, Российский химико-технологический университет им Д И Менделеева, Москва

доктор физико-математических наук, профессор Филиппов Михаил Николаевич Институт общей и неорганической химии им Н С Курнакова РАН, Москва

Ведущая организация: Физико-технологический институт РАН, Москва

Защита состоится « 29 » сентября 2008 г в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 002 063 02 при Институте общей физики имАМ Прохорова РАН, 119991, ГСП-1, Москва, ул Вавилова, д 38, корп 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института общей физики им А М Прохорова РАН

Автореферат разослан <сгС'» июля 2008 г

Ученый секретарь

Макаров В П тел +7 (499) 503-83-94

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В последние годы в США, Японии, странах Европы и Юго-Восточной Азии наблюдается резкий рост интереса к различным аспектам применения фианита в микроэлектронике Фианит - монокристалл кубических твердых растворов на основе диоксидов циркония уши гафния гЮ2(НЮ2) Т^Оз (где II - У, Бс, в«! Ьи) [1-4] Его промышленная технология впервые в мире была разработана в 1960—70е годы в Физическом Институте имени П Н Лебедева АН СССР (ФИАН), что и дало название кристаллу [1,2] Благодаря уникальному сочетанию физико-химических свойств фианит является чрезвычайно перспективным многофункциональным материалом новых электронных технологий Он может использоваться практически во всех основных технологических звеньях создания приборов микроэлектроники в качестве монолитной подложки и материала буферных слоев при эпитаксии, альтернативного ЯЮг изолирующего слоя, подзатворного диэлектрика, и наконец, защитного слоя приборных структур [5-14] Это свидетельствует об актуальности исследований различных аспектов применения фианита в микроэлектронике

Особое значение имеет использование фианита в качестве монолитной подложки и буферного слоя в технологии «полупроводник на диэлектрике» Данная технология позволяет повысить такие характеристики интегральных схем, как быстродействие, предельная рабочая температура, радиационная стойкость Благодаря уменьшению токовых утечек и паразитных емкостей, улучшению диэлектрической изоляции элементов снижается потребление энергии, что также актуально. Кроме того, приборы на структурах «полупроводник на диэлектрике» обладают повышенной надежностью, особенно в экстремальных условиях эксплуатации В настоящее время структуры "кремний на изоляторе" представляют в передовых странах одно из наиболее динамично развивающихся направлений полупроводникового материаловедения [9] Однако электрофизические и функциональные параметры приборов, а также их радиационная стойкость и надежность в существенной мере снижаются высокой дефектностью приборных слоев кремния Для структур "кремний на сапфире" эта дефектность обусловлена, в частности различием кристаллографического строения кремния и сапфира, а также автолегированием кремниевой пленки алюминием из сапфировой подложки до концентраций 1018-102осм"3 Фианит, как альтернативная подложка, по своим кристаллохимическим и физическим характеристикам более благоприятен для эпитаксии Б1, чем сапфир

Проблема выбора подложек и буферных слоев является также крайне актуальной для получения совершенных слоев азотосодержащих соединений А1ПЫ приборного качества В настоящее время наиболее распространенным материалом подложек для роста эпитаксиальных слоев ваЫ являются сапфир и карбид кремния Низкое кристаллическое совершенство слоев Оа>), связанное с рассогласованием параметров подложки и слоя и термических

коэффициентов линейного расширения, а также отсутствие промышленной технологии получения подложек ОаИ, делает очень актуальным поиск альтернативных подложек, одной из которых может быть фианит

Использование фианита в качестве буферного слоя, позволит предложить путь к решению еще одной очень важной проблемы - эпитаксии соединений АШЫ на подложках 81, имеющих большие размеры, высокое качество и низкую стоимость Это даст возможность провести интеграцию базирующихся на основе ваК оптоэлектронных устройств с отлично развитой кремниевой электроникой

Для того чтобы в полной мере оценить преимущества и перспективы применения фианита в качестве подложки или буферного слоя необходимо разработать способы, условия и технологию получения структур «полупроводник-фианит» с параметрами, отвечающими современным требованиям микроэлектроники

Цель работы

Цель работы состояла в нахождении условий выращивания гетероэпитаксиальных пленок кремния и соединений АШВУ с высокими электрофизическими параметрами на фианитовых подложках и подожках полупроводника с буферным слоем фианита, определении условий получения структурно-совершенных зеркально гладких буферных слоев фианита на полупроводнике, комплексном исследовании полученных структур, в том числе с помощью новых методов, а также оценке перспектив их приборного применения

Научная новизна.

• Впервые экспериментально исследованы возможности и условия получения структурно совершенных эпитаксиальных пленок 81, СаАэ и других соединении на фианитовых подложках и на подложках и ваАв с буферным слоем фианита

• Установлено, что образование на границе фианит-пленка Б1 слоя БЮг на начальных стадиях осаждения 81 препятствует эпитаксиальному росту и приводит к образованию структурных дефектов в пленке Для получения на фианите пленок с монокристаллической структурой разработаны новые способы предэпитаксиальной подготовки фианитовых подложек Найдены режимы получения пленок методом молекулярно лучевой эпитаксии низкотемпературный и сочетающий травление и рост на начальной стадии получения пленки

• Впервые определены условия эпитаксии СлАб и других соединений АП1ВУ методом металлоорганической газофазной эпитаксии на фианитовых подложках, позволяющие получать структурно совершенные пленки с высокими электрофизическими параметрами

• Разработан способ капиллярной эпитаксии, позволяющий снизить минимальную толщину сплошной пленки при гетероэпитаксии на разных

подложках (в том числе соединений на фианитовых подложках),

улучшить ее морфологию, структуру и электрофизические параметры Этим способом получены в частности монокристаллические, зеркально гладкие пленки ОаАэ толщиной 0,1 мкм на фианите

• Обнаружен новый эффект неравновесного низкотемпературного перераспределения легирующей примеси с инверсией типа проводимости в />-81 при его облучении пучком ионов Аг+ низких энергий (1-5 кэВ) Предложена и обоснована физическая модель эффекта, основанная на гипотезе о быстрой миграции атомов примеси в поле градиента собственных межузельных атомов кремния, создаваемых облучением

• Предложены и теоретически обоснованы новые модели расчета рекомбинационного контраста изображения микродефектов кристаллов в режиме наведенного тока растрового электронного микроскопа На этой основе разработаны способы определения формы и размеров микродефектов в 81, глубины их залегания и наклона к поверхности

• Впервые как экспериментально, так и расчетным путем установлено, что скорость расширения свободной бездефектной зоны в пластинах при высокотемпературном

(1000—1200°С) отжиге определяется диффузией кислорода Обнаружен новый, вызванный микродефектами в 81, эффект электрохимической микрокоррозии пленки металла на Б1, приводящий к деградации приборов Обнаружен новый механизм геттерирования примеси в кремнии - электрохимическое гетгерирование

• Изучено влияние особенностей огранения фронта на двойникование и устойчивость роста монокристаллов кремния и соединений АШВУ при их выращивании из расплава На основе анализа новых и ранее известных закономерностей и особенностей двойникования впервые предложены и обоснованы графоэпитаксиальный и двумерный механизмы двойникования

• Впервые обнаружена и изучена связь особенностей огранения фронта кристаллизации со срывом бездислокационного роста и проливом расплавленной зоны при выращивании кристаллов методом бестигельной зонной плавки Установлено, что стационарная конструкция индуктора противоречит условиям выращивания, необходимым для обеспечения стабильности расплавленной зоны и устойчивости бездислокационного роста

Практическая ценность.

• Разработана лабораторная технология получения структурно совершенных с высокими электрофизическими параметрами пленок и соединений АШВУ на фианитовых подложках и на подложках Б1 и ОаАв с буферным слоем фианита Показано, что выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии структуры «кремний на фианите» имеют более высокие электрофизические параметры, чем структуры «кремнии на сапфире» Методом металлоорганической газофазной эпитаксии с

применением нового разработанного способа капиллярной эпитаксии получены эпитаксиальные пленки GaAs, InAs, InxGa1_xAs(x=0-l), AlGaAs, GaN, InGaN и GaNxAsi_x (x=0-0,01) на фианитовых подложках, а также на подложках Si и GaAs с буферным слоем фианита

• Разработана технология получения методами лазерного, электронного и магнетронного напыления однородных, зеркально гладких буферных слоев фианита, имеющих хорошую адгезию с подложкой Si и GaAs

• На эпитаксиальных структурах соединений AIKBV на фианите изготовлены макеты фотодиодов и фотосопротивлений, спектрально чувствительных в диапазоне от 850 нм до 1500 нм при освещении, как с лицевой, так и с обратной (подложечной) стороны

• На основе впервые обнаруженного эффекта неравновесного низкотемпературного перераспределения примеси в Si разработаны принципиально новые низкотемпературные способы формирования р-п переходов в кремнии, а также новые высокочувствительные методики выявления электрически активных дефектов полупроводников в режиме наведенного тока растрового электронного микроскопа Разработанные способы формирования инверсных р-п переходов опробованы в технологиях ИС и солнечных элементов

• Обнаружен эффект электрохимической микрокоррозии пленки металла на Si На его основе предложен способ диагностики металлических загрязнений в Si Выявлен новый механизм геттерирования примеси в кремнии - электрохимическое генерирование, применимое в приборных технологиях

• Разработан комплекс способов и устройств, обеспечивающих повышение устойчивости роста и стабильности расплавленной зоны при выращивании кристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки Управляемость формы теплового поля в продессе роста кристалла достигнута разработанными динамическими конструкциями индукторов одновитковый «индуктор-диафрагма», многовитковые индукторы с петлевыми удлинителями на токоподводах и подвижными контактными пластинами на удлинителях Одностороннее разращивание кристалла предотвращено благодаря использованию специально разориентированных затравок, поддержанию таких значений градиента температуры в расплаве у трехфазной линии, которые не допускают бокового огранения, а также благодаря использованию асимметричной конструкции индуктора

• Разработаны новые способы предотвращения двойникования кристаллов Si и соединений AinBv при выращивании из расплава Способы основаны на создании тепловых условий выращивания, устраняющих возможность выхода граней {111} на трехфазную линию, использовании затравок, обеспечивающих заданную морфологическую структуру фронта

кристаллизации, а также предкристаллизационном перегреве расплава для разрушения микрокристалликов - потенциальных зародышей двойников

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах и совещаниях с опубликованием в соответствующих тезисах и грудах Международные конференции по росту кристаллов (Нидерланды, 1995, Израиль, 1998, Франция, 2004), Международные симпозиумы MRS (США, 1995,1998), Европейские Международные симпозиумы E-MRS (Франция, 2001,2002, 2006), Международная конференция «Кристаллогенезис и минералогия» (С-Петербург,2001),Международные конгрессы по высокотехнологичным материалам, процессам их получения и применению (Германия, Мюнхен, 2000,2001), V Международный симпозиум «Алмазные пленки и пленки родственных материалов» (Харьков, 2002), Международные симпозиумы «Полупроводниковые соединения, приборы и интегральные схемы в Европе» (Англия, 2005, Швеция, 2006), Международная конференция «Кремний-2004» (Иркутск, 2004), Международный симпозиум «Полупроводники 1I1-V для микроэлектронных и оптоэлектронных применений» (Сингапур, 2005), 28 Международная конференция по физике полупроводников (Австрия, Вена, 2006), VI Всесоюзная конференция по росту кристаллов (Цахкадзор, 1985), IX Национальная конференция по росту кристаллов (Москва, 2000), V Российское совещание по технологии кремния (Москва, 2001), VII Всесоюзное совещания по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок (Новосибирск, 1986), IX Всесоюзное и XII Российское совещания по получению профилированных кристаллов и изделий способом Степанова (Ленинград, С-Петербург, 1985,1998), XX и XXI Российские конференции по электронной микроскопии (Черноголовка, 2004,2006), XII, XIII и XIV Российские симпозиумы по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Черноголовка, 2001, 2003,2005), а также на научных семинарах ИОФ РАН

Публикации Основное содержание диссертационной работы отражено в 61 печатной работе, включая 18 авторских свидетельств и патентов, список которых приведен в конце автореферата

Личный вклад соискателя. Приведенные в диссертации результаты исследований получены лично автором или при его непосредственном участии

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы Общий объем диссертации составляет 175 страниц, включая 83 рисунка, 6 таблиц и список литературы из 289 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, определены научная новизна и практическая значимость полученных результатов Приведены данные об апробации работы и основных публикациях, кратко рассмотрена структура диссертации

В первой главе представлен литературный обзор по использованию фианита в микроэлектронике, основным методам получения эпитаксиальных пленок полупроводников на фианите и фианита на полупроводнике, а также методам исследования электрически активных дефектов полупроводников Показано, что для получения пленок Si и соединений AlnBv на фианитовых подложках наиболее приемлемы методы молекулярно - лучевой эпитаксии (МЛЭ) и металлоорганической газофазной эпитаксии (МОГФЭ)

Во второй главе приведены результаты исследования условий получения и свойств эпитаксиальных пленок кремния на фианите, а также фианита на кремнии и арсениде галлия Пленки кремния на фианите получали методом МЛЭ на установке Riber, Франция Пленки фианита на подложках Si и GaAs, а также GaAs с буферным слоем пористого GaAs получали методами магнетронного, лазерного и электронно-лучевого напыления Для изготовления подложек ориентации (100) и (111) из фианита использовали кристаллы (Zr02)ioox (Y203)x содержащие 10, 15 и 21 мольных процентов У2Оз, имеющие монокристаллическую структуру и плотность дислокаций 103-104см2 Они были выращены в Научном центре лазерных материалов и технологий Института общей физики им А М Прохорова РАН методом холодного тигля при 3000°С в воздухе (мощность ВЧ нагревателя -160 кВт, частота - 1,76 МГц) Максимальный размер кристаллов достигал 60-80 мм в поперечнике и 80-100 мм в длину

С помощью методов дифракции отраженных быстрых электронов, атомной силовой микроскопии и рентгеновской дифрактометрии было изучено влияние способа подготовки поверхности подложки на качество наращиваемой эпитаксиальной пленки Показано, что высокого кристаллического совершенства эпитаксиальных. пленок удается достичь только при использовании фианитовых подложек, подвергнутых после химико-механического полирования высокотемпературному (~1250°С) отжигу в кислороде или плазмохимической обработке

Методами металлографии, электронографии, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, а также вторичной ионной масс-спектроскопии исследовано влияние условий эпитаксии на морфологию поверхности, структурное совершенство и распределение примеси в пленках Si Обнаруженная зависимость этих параметров пленки от скорости роста и температуры эпитаксии показала важную роль образующегося между фианитовой подложкой и пленкой Si промежуточного слоя S1O2 Специальное изучение роли этого слоя показало,

что он положительно влияет на некоторые свойства готовых эпитаксиальных структур, но не на сам процесс эпитаксии и структуру пленки. Установлено, что образование слоя 8Ю2 приводит на начальных стадиях эпитаксии к множественному островковому росту. Это делает невозможным получение как совершенных пленок 81 с монокристаллической структурой, так и тонких (менее 1 мкм) сплошных пленок. Об этом свидетельствуют, в частности, результаты исследования методами электронографии и вторичной ионной масс-спектроскопии структур 81/фианит, полученных при различных температурах эпитаксии (рис, 1).

Рис. 1. Концентрационные профили примесей 2г,У,0, 51, Ав по глубине структур 81/фианит, полученных при температуре 750°С(а) и 600°С(б). Рядом приведены электронограммы соответствующих пленок 81.

Сопоставление выявленных методом вторичной ионной масс-спектроскопии концентрационных профилей 81, О, Ъс, У и легирующей примеси (Ав, Р) по глубине структур 81/фианит, выращенных при 600°С, 650°С и 750°С, показало, что наиболее резкая граница раздела отмечается для структур, полученных при температуре эпитаксии 600°С (рис. 1). Повышение температуры эпитаксии от 500°С до 600-620°С улучшало структуру эпитаксиальных пленок Э1 толщиной 0,5 мкм от поликристаллической до монокристаллической (рис.2). Дальнейшее повышение температуры эпитаксии от 620°С до 750°С снижало структурное совершенство пленок. Распределение легирующей примеси по глубине выращенных при 600°С пленок 81 также было достаточно однородным. Некоторое снижение концентраций кислорода в подложке вблизи пленки, наблюдаемое на рис. 1,6, вероятно, связано с обеднением приповерхностной области подложки кислородом в процессе предэпитаксиального отжига. В самой же пленке,

тт/трнк:л Аианитовая п&яложкя

пленка 81 фианитоваи подложка

а

б

выращенной при Т< 620°С, следов кислорода не обнаружено (рис. 1,6). С повышением температуры эпитаксии от 620°С до 750°С концентрация кислорода в пленке 81 становится заметной (рис. 1,а). При этом снижается структурное совершенство пленок. Это, по-видимому, связано с тем, что в соответствии с особенностями физико-химических свойств фианита скорость диффузии кислорода в нем резко возрастает с повышением температуры выше 650°С. Такая диффузия кислорода из подложки, с формированием оксида на границе Бг-фианит, приводит к ухудшению структурного совершенства пленок делает практически невозможным получение монокристаллических пленок.

а б в

Рис. 2. Зависимость структурного совершенства эпитаксиальных пленок на фианите от температуры эпитаксии: а-510°; 6-530°; в-600°. Электронограммы на отражение.

Предотвратить образование окисных островков ЭЮз на начальных стадиях эпитаксии и полицентрический рост слоев удалось применением двух специально разработанных способов:

• во-первых, методики низкотемпературной эпитаксии, основанной на использовании низких температур эпитаксии (менее 620°С), практически останавливающих диффузию кислорода из подложки в наращиваемый

слой;

® во-вторых, предэпитаксиального травления поверхности подложек в потоке атомов меньшей интенсивности, чем необходимо для роста пленки. Это обеспечивало удаление кислорода из поверхностной области фианитовой подложки из-за образования летучей моноокиси кремния БЮ.

Как следствие, быстрее происходил переход от трехмерного островкового к двумерному механизму зарождения слоев роста, обеспечивающему повышение структурного совершенства эпитаксиальной плёнки. В результате были получены пленки кремния с монокристаллической структурой.

Методами лазерного, электронного и магнетронного напыления получены однородные по толщине пленки фианита толщиной 750-1500 нм на подложках 81, ОаАБ и ОаАв с буферным слоем пористого ОаАв. Все три метода позволили получить оптически прозрачные зеркально гладкие пленки, имеющие хорошую адгезию с подложкой. Пленки, полученные методом электронного напыления были более однородными по площади и

несколько выше по структурному совершенству, чем полученные лазерным напылением Наилучшее структурное совершенство имели пленки, полученные методом магнетронного напыления Благодаря высокому структурному совершенству и однородности, а также хорошей адгезии к подложке выращенные пленки фианита могут быть использованы в качестве подслоя для последующей эпитаксии полупроводника, а также в качестве изолирующих слоев, альтернативных 8Ю2, 81С, при создании

многослойных структур "полупроводник-диэлектрик"

В результате проведенных исследований были определены условия получения методом МЛЭ на фианитовых подложках структурно совершенных зеркально гладких пленок 81, имеющих хорошую адгезию с подложкой Подвижность носителей при 300 К в полученных на фианите пленках толщиной 500нм составляет 460см2/В с для р -81 (р = 5 1016 см"3), 280см2/В с для п -81 (п =1 10|7см*3)

В третьей главе приведены результаты исследования условии получения и характеристик эпитаксиальных пленок соединений АШВУ на фианитовых подложках и подложках 81 и ОэАб с буферным слоем фианита, а также многослойных структур «полупроводник-фианит» Фианит, по своим кристаллохимическим и физическим характеристикам, благоприятен для эпитаксии не только кремния, но также соединений АШВУ Для эпитаксии на фианите опробованы различные соединения А1ИВУ и их твердые растворы Эпитаксиальные пленки полупроводниковых соединений А1ИВУ на фианитовых подложках, а также на подложках кремния и арсенида галлия с буферным слоем фианита наращивали методом металлоорганической газофазной эпитаксии (МОГФЭ) на установке фирмы Ерщшр, Швеция, а также на отечественной лабораторной установке В результате на фианитовых подложках были выращены гетероэпитаксиальные пленки ваАв, 1пАз и йаМ, а также ^Оа^хАэ (х= 0-1), А^Са^Ав, и СаДвих^ (х = 0-0,01) На полученных эпитаксиальных структурах были изготовлены образцы фотодетекторов

Эпитаксиальные пленки йаАв на фианите наращивали методом МОГФЭ в интервале температур 400-800°С В качестве материалов источников использовали триметилгаллий (Са(СНз)з) и арсин (АвНз) Газом носителем служил водород, очищенный через палладиевый фильтр Исследования показали, что сплошные слои ваАБ на фианите можно получить лишь в очень узком интервале условий эпитаксии В частности, необходимый для этого температурный интервал 550-600°С Минимальная толщина сплошного слоя составляла при этом 1,5-2,0 мкм Эпитаксиальные пленки имели поликристаллическую структуру и шероховатую поверхность

Улучшение структурного совершенства пленки было достигнуто за счет разработки специального способа стимулированного рекристаллизационного отжига При отжиге структуру ОаАБ/фианит помещали эпитаксиальной пленкой вниз на экран из монокристалла ваАв Это обеспечивало более интенсивный рост зерен поликристалла, чем при обычном отжиге (конечный

их размер был примерно на порядок выше) с заметным упорядочением структуры пленки до мозаичной с размерами зерен до 20 мкм (в отличие от текстурированной пленки при обычном отжиге) Эффект усиления роста зерен, по-видимому, связан с залечиванием канавок термического травления благодаря переносу GaAs с экрана на эпитаксиальную пленку, так же как это происходит в сэндвич-методе Рост зерен и связанное с ним уменьшение илотности межзеренных границ - эффективных центров рассеяния, повышали подвижность электронов от 100-200 см2/В с (в исходной поликристаллической пленке) до ~700-800 см2/В с (в рекристаллизированной мозаичной пленке GaAs)

Дальнейшего улучшения структурных и электрофизических свойств пленок GaAs удалось достичь в результате разработки и использования способа "капиллярная эпитаксия" Суть способа состоит в первоначальном нанесении тонкой (0,05 мкм и менее) пленки элемента III группы на поверхность фианита, насыщении ее компонентом V группы с образованием тонкой сплошной эпитаксиальной пленки соединения АШВУ и последующем ее доращивании до требуемой толщины при обычных условиях эпитаксии

Проведенные с помощью растровой и просвечивающей электронной микроскопии сравнительные исследования начальных стадий роста пленок GaAs на фианитовых подложках (зарождение и образование первого сплошного слоя) для стандартного МОГФЭ выращивания и капиллярной эпитаксии выявили значительные различия в размерах, габитусе и концентрации эпитаксиальных зародышей (рис 3, таблица 1)

Таблица I Особенности начальных стадий роста пленок GaAs на фианите при

стандартном МОГФЭ выращивании и капиллярной эпитаксии

Характеристики зародышей слоя Время эпитаксии, сек

10 30 60 600

А Б А Б А Б А Б

Размер, мкм 3050 150200 100120 150250 200400 сплошной слой сплошной слой сплошной слой

Поверхностная плотность, х 1СГ8 см"2 2 15 2 200 15 - - -

Среднее расстояние между зародышами, мкм 700 250 700 70 750 - - -

А - стандартное МОГФЭ выращивание,

Б - капиллярная эпитаксия

Для капиллярной эпитаксии по сравнению с обычным выращиванием методом металлоорганической газофазной эпитаксии характерны

- меньшие высота и планарные размеры эпитаксиальных зародышей;

- более плоский габитус зародышей;

- повышенная на 1-2 порядка величины поверхностная плотность зародышей;

- улучшенная кристаллографическая ориентация зародышей.

Использование способа капиллярной эпитаксии обеспечило уменьшение от 1,5 — 2,0 мкм до значений менее 0,05 мкм минимальной толщины сплошной пленки СаАэ на фианите с резким улучшением ее структурного совершенства и морфологии поверхности (рис. 3).

— 1 um q — 1 цгп

Рис. 3. Электронно-микроскопические изображения поверхности пленок GaAs на фианите в начальных стадиях роста: а - стандартное МОГФЭ выращивание, высота островков до 3000 нм; б- способ капиллярной эпитаксии, минимальная толщина пленки 100 нм, видны ступени роста.

Причины улучшения степени ориентации и структурного совершенства наращиваемой пленки при использовании метода капиллярной эпитаксии, видимо, аналогичны причинам, действующим в разработанном нами ранее совместно с H.H. Шефталем методе графоэпитаксии [15], для варианта графоэпитаксии из раствора с использованием поверхностно-активных веществ. В обоих случаях на начальной стадии процесса благодаря действию капиллярных сил уменьшается высота кристаллизационной среды (расплава или раствора). Это препятствует росту эпитаксиальных зародышей в направлении нормали к поверхности подложки, и способствует их росту в тангенциальном направлении. В результате повышается ориентирующая роль подложки, обеспечивается переход от трехмерного островкового механизма роста пленки к послойному, уменьшается высота ступеней роста. Как следстеие, снижается минимальная толщина сплошного слоя и улучшается структурное совершенство эпитаксиальной пленки.

Использование способа "капиллярная эпитаксия" позволило получить на фианитовых подложках пленки GaAs толщиной 0,05^3,0 мкм с зеркально гладкой поверхностью и монокристаллической структурой. Измеренная методом Ван-дер-Пау подвижность электронов в пленках толщиной 500 нм при 300 К составляет 2800см2/В-с (п=1 • 1017 см"3). По данным масс-спектрального анализа с использованием стандартной кривой для монокристаллического GaAs, концентрация примесей в пленках находится в пределах 5-1016-

5 1011 см"3 Послойный масс-спектральный анализ структур ОаАз/фианит показал, что примеси в пленке ваАэ распределены однородно Некоторое увеличение концентрации примесей Са, Ыа и Сг у границы пленка-подложка обусловлено, по-видимому, формированием окислов на этой границе

Метод капиллярной эпитаксии оказался эффективным и для получения пленок других соединений АШВУ на фианите С его помощью были получены эпитаксиальные пленки ¡пАб и ОаЫ, 1пхОа1_хАз(х =0-1) и 1пхСа1_х1Ч, АЮаАа и ОаМхА5|.х (х =0-0,01) на фианитовых подложках В качестве исходных продуктов применяли триметилгаллий, триметилалюминий, триметилиндий, арсин и аммиак Рост слоев проводили в вертикальном реакторе с индукционным нагревом при атмосферном давлении и температурах 550— 700°С Газом носителем служил водород, очищенный через палладиевый фильтр Эпитаксиальные пленки GaN на фианите получали при температуре ~1050°С Пленки Оа^АБ^х (х =0-0,01) выращивали со скоростью 20 -40нм/мин при температурах 600 - 800°С и давлении ЮОмбар При этом концентрацию аммиака в потоке газовой смеси варьировали от 5 до 10%, а отношение потоков ^Шз/АвНз - от 20 до 80

Рентгеновские дифрактограммы пленок АЮаАБ и 1пОаА5 (а), ОаК (б) и кривая качания пленки ОаК (в) на подложке фианита (100)

Структурное совершенство и фазовый состав полученных на фианите пленок GaAs и AlGaAs, InAs и InGaAs, GaN и GaAsN исследовали методом рентгеновской дифрактометрии Съемку проводили в схеме 2-х кристального спектрометра с монохроматороч GaAs (100), излучение СиК„1 Регистрировали 0/20 - спектры в геометрии симметричного отражения при пошаговом сканировании с текстурных максимумов По рентгеновским данным все пленки являются эпитаксиальньми vi имеют структуру мозаичного монокристалла (рис 4)

Эпитаксиальные структуры соединений GaAs, InAs и тройных соединений (Al,In,Ga)As с раззичной шириной запрещенной зоны на фианите были опробованы для изготовлены макетов фотоприемников Показано, что функциональные возможности фотоприемников могут быть значительно расширены, если их конструкция допускает возможность приема излучения со стороны подложки Это связано с тем, что наличие тонких металлических слоев (контакты) и тонких областей с высоким поверхностным сопротивлением (различные просветляющие покрытия) неизбежно ведет к снижению быстродействия детекторов Перспективной является также возможность создания логических оптоэлектронных схем, управляемых двумя световыми потоками с лицевой стороны структуры и со стороны подложки Все это легко реализуется, если подложкой является прозрачный в рабочем диапазоне прибора кристалл, каким является фианит

На структурах InxGa^xAs на фианите были изготовлены макеты фотосопротивлений (рис 5, а) На структурах GaAs, lnxGa,_xAs и AlxGa,_xAs на фианите с использованием электронной литографии были изготовлены макеты фотодиодов с барьером Шоттки, содержащие систему термически нанесенных встречно-штыревых контактов (рис 5,6) Эти фотоприемники обладают спектральной чувствительностью в диапазоне от 850 им до 1500нм при освещении, как с лицевой, так и с обратной (подложечной) стороны

10

08

3

X

б 06

о

О

6 04

в

02

00

с лицевой сторон*« InGaAs / фиаиит

V обратной стороны i Л t

В 50 900 950 1 000 1 050 Длина волны ■ нанометрах

Длина волны в нанометрах б

Рис 5 Спектральные зависимости величины фототока для макетов фотоприемников на структурах соединений А1ПВУ на фианите фотосопротивление на структуре 1по ¡Оао 9Аз/фианит (а), фотодиоды на структурах ЛКСа^ЛБ/'фиапит с различным значением х (б)

Исследованы возможности использования буферных слоев на основе фианита для повышения качества эпитаксиальных пленок ваМ и других нитридов АШЫ на кремнии и арсениде галлия. При эпитаксии GaN непосредственно на этих перспективных подложках появляются три серьезных проблемы: во-первых, значительное рассогласование параметров решеток слоя ваИ и подложки 51 или ваАэ, во-вторых, различие в коэффициентах теплового расширения слоя и подложки, и в-третьих, недостаточная химическая и термическая стабильность подложки к среде эпитаксиального роста при температуре эпитаксии. Исследования показали, что использование двойного буфера (фианит на пористом или ОаАэ) в значительной степени снимает эти проблемы. Первый, пористый "податливый" буферный слой снижает термоупругие напряжения во втором гетероэпитаксиальном буфере, улучшает его структуру и морфологию. Верхний буферный слой, химически стойкий в среде выращивания, обеспечивает тонкое соответствие с рабочим гетероэпитаксиальным слоем.

Методами просвечивающей электронной микроскопии, вторичной ионной масс-спектроскопии, дифракции отраженных быстрых электронов, снятием спектров фотолюминесценции, а также модифицированным способом наведенного тока в растровом электронном микроскопе проведены сравнительные исследования пленок ваК полученных на подложках ваАэ с однослойным (фианит) и двухслойным (фианит на пористом арсениде галлия) буферными слоями (рис. 6,7). Результаты исследований показали, что использование двухслойного буфера улучшает структурное совершенство и однородность пленок ваМ, снижает в них концентрацию электрически активных дефектов и повышает интенсивность фотолюминесценции.

Рис. 6. Полученные методами просвечивающей электронной микроскопии и дифракции отраженных быстрых электронов изображения пленки ОаЫ на подложке СаАв с двухслойным (фианит на пористом арсениде галлия) буферным слоем - а; спектр фотолюминесценции пленки ОаЫ на подложке ОаАв с двухслойным (1) и однослойным (2) буферным слоем - б.

20кЧ/ ХЮООТОМ 20кУх1000 10ц

а б

Рис. 7. Электрически активные дефекты в пленках GaN на подложках СаАв с буферным слоем фианита: а-однослойный (фианит) буфер; б— двухслойный (фианит на пористом арсениде галлия) буфер. Метод наведенного тока в растровом электронном микроскопе.

В четвертой главе приведены результаты исследования обнаруженного нового эффекта быстрого низкотемпературного перераспределения примеси в кремнии с формированием инверсного р-п перехода (рис. 8), связанного с облучением образца пучком нелегирующих ионов низких энергий (1-5 кэВ). Рассмотрены экспериментальные особенности эффекта, построена его физическая модель. Предложены и опробованы практические применения эффекта в приборных технологиях, а также для решения исследовательских задач. На основе использования обнаруженного эффекта разработан модифицированный способ наведенного тока (НТ) в растровом электронном микроскопе, обладающий повышенной чувствительностью. С помощью этого способа в главе 3 были изучены электрически активные дефекты в эпитаксиальных пленках ОаАь, 1пОаАз и Оа1Ч. В настоящей главе с его помощью исследованы дефекты объемных кристаллов кремния и обнаружены новые явления: электрохимическая микрокоррозия пленки металла на кремнии и электрохимическое геттерирование.

Рис. 8. Формирование инверсного р-п перехода: а - схема; б - монтаж микрофотографий образца с переходом, полученных наложением режимов вторичной эмиссии и наведенного тока в растровом электронном микроскопе; в- экспериментальная зависимость его глубины Хс) от времени облучения образца ионами Агг.

Х„, цт

МО

150 180

тн1

Обнаружено, что облучение легированных бором пластин 51 (полученного по Чохральскому) пучком ионов Аг~ с энергией 1-5 кэВ при температуре, близкой к комнатной, приводит к локальной инверсии проводимости и формированию р-п перехода вблизи фронтальной (облучаемой) поверхности после обработки в течение примерно 10 мин. Дальнейшее облучение перемешает р-п переход вглубь пластины к ее обратной стороне (рис. 8). Этот эффект мы наблюдали на различных образцах полученного по Чохральскому при содержании бора

1014 -И016 см3. формирование и-области в пластине р-81 после облучения ионами АГ было выявлено вначале простым способом термо-ЭДС: на обработанной стороне образца сигнал термо-ЭДС изменился на обратный. Появление в пластине р-п перехода было подтверждено данными исследования Холл эффекта. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) инверсного р-п перехода аналогичны ВАХ стандартного диода с диффузионным р-п переходом.

Установлены следующие особенности образования и перемещения инверсного р-п перехода. Если использовать короткое время облучения ионами Аг (менее 10 мин.), перераспределение примеси существенно только вблизи приповерхностных дефектов образца, что обеспечивает их декорирование. Такие обработанные образцы можно использовать для исследования электрически активных дефектов в режиме наведенного тока в растровом электронном микроскопе с улучшением чувствительности более чем на порядок (подробнее это рассмотрено далее). Обработка в течение большего времени приводит к инверсии проводимости и формированию инверсного р-п перехода. При этом локальная скорость перемещения р-п перехода в объеме кристалла в процессе ионной обработки существенно зависит от неоднородностей и дефектов кристалла (рис. 9).

а б в

Рис. 9. Влияние приповерхностных дефектов обрабатываемой (а) и обратной (б) сторон образца (слева схема, справа экспериментальные фото) и слоистых неоднородностей (в) на форму инверсного р-п перехода. Обработка ионами проводилась с левой стороны образцов. Микрофотографии получены наложением режимов вторичной эмиссии и наведенного тока в растровом электронном микроскопе.

Скорость перемещения jj-ii перехода уменьшается у краев образца и дефектов, локализованных непосредственно у облучаемой поверхности Скорость увеличивается, если дефект находится на пути перемещения р-н перехода или у обратной поверхности образна в процессе облучения Изогнутости формы р-п перехода согласуются также со слоистыми неоднородностями кристалла (рис 9, в)

Отмеченные экспериментальные особенности образования, перемещения и изменения формы инверсного р-п перехода в процессе ионной обработки указывают на стоковую природу этих явлении и на участие в них точечных дефектов кристалла В связи с этим была предложена модель эффекта, основанная на быстром перераспределении атомов примеси в поле градиента собственных межузельных атомов кремния создаваемых облучением

В предложенной модели наблюдаемая р п конверсия объемной области образца кремния естественно объясняется выбиванием атомов бора (акцепторы) из узлов в междоузлия межузетьными атомами кремния (Sir), созданными потоком ионов аргона Облучение генерирует направленный от поверхности в объем образца поток межузельных атомов кремния Si, Благодаря очень высокой диффузионной подвижности Sii, даже при низких температурах, через короткое время формируется устойчивый профиль их распределения в образце (рис 10,6) Возникшее пересыщение Sij приводит к резкому увеличению межузельной доли примеси замещения Реакциями выбивания примеси из узлов кристаллической решетки в междоузлия и обратно устанавливается динамически равновесная доля выбитой в междоузлия примеси, пропорциональная пересыщению Sij Поэтому примесь замещения будет перераспределяться, накапливаясь в области образца с

Рис 10 Модельные профили распределения бора (Вх), фосфора (ЕЧ) и межузельных атомов (Б^) в образце Б] в последовательные моменты времени облучения

Изменение концентрации узельного бора, обусловленное его выбиванием в междоузлия межузельными атомами кремния, описывается уравнением

dNs/dt = -a(NsC-KNl) (1)

где С - локальная (зависящая от глубины) концентрация межузельных атомов кремния, Л^ и ЛГ, - концентрация узельного и межузельного бора, соответственно Кинетическая константа а и равновесная константа скорости выбивания К - две основные константы реакции выбивания атомов бора Они относятся к температуре облучения (предположительно ~ 60°С) и были оценены из наблюдаемой временной зависимости глубины р-п перехода К= 1012 см3, и а = 101бсм с"1 Наивысшая концентрация межузельных атомов кремния С>: достигается вблизи фронтальной поверхности Она определяется балансом скорости образования (пропорциональна величине потока ионов Аг+) и скорости исчезновения локальных, образованных Аг+, вакансий, а также стоком атомов межузельного на фронтальную поверхность К9гда локальная концентрация узельного бора становится меньше чем концентрация доноров А^, появляется р-п переход Этот момент времени ^ (1=1! на рисунке 10), поэтому, определяется уравнением

и = (<* С/' (2)

Поток собственных межузельных атомов в объем образца составляет примерно DCf !х<1 , где х</ размер обедненной бором области (д^ почти идентичен положению р-п перехода) Общее количество оставшегося бора равно МД-хД где Ь - толщина пластины Скорость потерь равна вышеупомянутому потоку межузельных атомов Отсюда следует решение для глубины перехода х^ (1)

хл = (2ис,т0)ш (3)

Характерная измеренная глубина перехода хл составляет 350 мкм при и

1=50 мин и типичном Л'„=10 си Произведение ОС/отсюда определяется как 2-108см*1с"1 Коэффициент диффузии О межузельных атомов вероятно имеет очень высокое значение даже вблизи температуры облучения (чуть выше комнатной) Если величина коэффициента диффузии £) составляет порядка 10~6см2с~' , то С/ оценивается как 1013см'3 Конечное расстояние Ь-Хл перехода от обратной стороны определяется уравнением поэтому (если концентрация Съ на обратной стороне много меньше, чем С/) расстояние перехода от обратной стороны будет равно

Ь-ха=Ь(>Ша-1)К/Сг (4)

Если учитывать протяженную миграцию В,, которая не оказывает значительного воздействия на начальную стадию формирования и скорость перемещения перехода, но существенна на конечной стадии, то Ь-хл, определяемое уравнением , будет составлять

Ь-хл = ЬК К/С/у (5)

вместо (4) Оценочное значение отношения Су/К-15

Получено подтверждение миграции межузельных атомов бора В, на большие расстояния в экспериментах с двойным облучением Их осуществляли следующим образом Сначала две группы одинаковых пластин обрабатывали ионами с фронтальной стороны в течение меньшего или большего времени После этого в пластинах первой группы р-п переход образовался примерно посередине, а в пластинах второй группы - ближе к ее обратной стороне Затем пластины обоих групп снова обрабатывали, но уже с обратной стороны После повторного облучения были обнаружены методом наведенного тока, в зависимости от времени обработки на первом этапе, два в пластинах первой группы (рис 11, а) или три в пластинах второй группы (рис 11,6) р-п перехода

Этот результат свидетельствует о протяженной миграции межузельных атомов бора от облучаемой стороны к обратной Он легко объясняется в предложенной модели следующим образом Профиль бора после первого облучения имеет вид, показанный на рис 10, д Затем второе облучение (с обратной стороны) конвертирует накопленный бор в межузельное состояние, создавая обедненную им «-область вблизи обратной стороны В это же время протяженная миграция образовавшихся атомов В! и стекание выбитых собственных межузельных атомов Б1 на лицевую поверхность ведет к накоплению у нее узельного бора Результирующий профиль Щх) имеет вид, показанный на рисунке 11, в, г Профиль пересекается с линией N,1 в двух или трех точках (в зависимости от положения точки пересечения после первого облучения), что приводит к двум или трем р-п переходам

Рис 11. Образование двух (а, в) и трех (б, г) р-п переходов в экспериментах с двойным облучением а, б - РЭМ микрофотографии (наложение режимов вторичной эмиссии и наведенного тока) инверсных р-п переходов на сколах пластин толщиной 400 мкм, в, г - соответствующие модельные профили Рк и

На основе изученного эффекта разработаны принципиально новый способ формирования р-п переходов и модифицированный способ выявления электрически активных дефектов полупроводников в режиме

наведенного тока (НТ) растрового электронного микроскопа (РЭМ). Новый способ формирования р-п переходов основан на перераспределении в образце уже имеющихся примесей, в отличие от традиционных способов, в которых легирующая примесь либо вводится в образец извне (диффузионное и ионное легирование), либо образуется на месте из атомов основного вещества (радиационное легирование). Кроме того, этот способ является экологически чистым и не требует высоких температур. Он был успешно опробован в технологиях интегральных схем и солнечных элементов.

Модифицированный способ НТ в РЭМ в сравнении с традиционными способами позволил повысить чувствительность метода НТ более чем на порядок величины по значению рекомбинационного контраста. С его помощью были изучены электрически активные дефекты в эпитаксиальных пленках соединении на фианите (результаты представлены в главе 3), а

также в объемных кристаллах 81. При этом выявлены ряд новых особенностей дефектной структуры Б1 и новые приборно-значимые эффекты: электрохимическая коррозия и электрохимическое геттерирование.

Показано, что большинство дефектов в полученных методом Чохральского бездислокационных кристаллах в той ли иной степени электрически активны (рис. 12). Так, во всех изученных образцах наблюдаются крупномасштабные электрически активные микродефекты размером от нескольких микрометров до сотен микрометров с концентрацией 103—105

см"'. Наиболее часто встречаются дефекты цилиндрической формы, ориентированные преимущественно по <110>. Реже наблюдаются сферические микродефекты. Выявлены и дифференцированы электрически активные микродефекты кристаллов, выращенных как в стандартных режимах, гак и с вариацией скорости вытягивания. Обнаружены электрически активные микродефекты в "бездефектных" (по данным традиционных методов) областях кристалла.

а б

Рис. 12. Выявленные модифицированным методом НТ в кристаллах 81 микродефекты (а) и слоистые неоднородности (б) - на изображение наложены осциллограмма наведенного тока и нулевой уровень.

Показаны корреляция и взаимодополняемость модифицированного метода НТ и развитого в работах В.П.Калинушкина [16] с соавторами метода малоуглового рассеяния света ИК-диапазона (рис. 13). Визуализированы

крупномасштабные дефекты, выявлявшиеся ранее только с помощью метода малоуглового рассеяния света.

Сопоставлением результатов, полученных модифицированным методом наведенного тока и другими методами, показано, что полный размер А- и В-дефектов, включающий регистрируемую в РЭМ примесную атмосферу, может на 1-2 порядка превышать размер их структурной основы, выявляемый в просвечивающем электронном микроскопе. Некоторые виды электрически активных примесных микродефектов не имеют структурной основы, в частности расположенные в "бездефектной" области кристалла.

а б

Рис.13. Крупномасштабные микродефекты кристалла Si, выявленные модифицированным методом НТ (а) и малоуглового рассеяния света (б).

Обнаружено растворение микродефектов в приповерхностной зоне шлифованных бездислокационных пластин кремния при их высокотемпературной (1000 и 1100°С) термообработке. Показано, что увеличение температуры и времени отжига расширяет зону, свободную от электрически активных микродефектов. В предположении решающей роли в растворении микродефектов диффузионного стока примеси к поверхности пластины кремния проведен расчет ширины бездефектной зоны для случаев, если микродефекты состоят либо исключительно из собственных точечных дефектов, либо из примеси одного вида: кислорода (в виде Si02), углерода (в виде SiC), фосфора (SiP или Р), железа (таблица 2). Расчет диффузионного профиля различных примесей проводили в предположении, что при температуре отжига происходит полное растворение микродефектов и что шлифованная поверхность пластин с поверхностным слоем SiOo является при отжиге бесконечным стоком, т. е. решали диффузионное уравнение с граничным условием для концентрации С(х, t)= 0 при х = 0, t > 0 и начальным условием С(х, t)= Су, при t = 0, х > 0. В этих предположениях распределение примеси по толщине пластины описывается выражением:

С(х, t) = Су erf —, 2-jDt

где С(х, t) - концентрация примеси на глубине х от поверхности, Су -объемная концентрация примеси, D - коэффициент диффузии примеси, t -время отжига.

Таблица 2.

Ширина бездефектной зоны И после двухчасового отжига

шлифованных пластин *

/г, мкм

т, °с I II

Р С О Ре СТД

1000 40 5 30 >200 <5

1100 50 10 65 >200 <5

* 1 - Эксперимент, II - расчет для различных примесей и собственных точечных дефектов (СТД).

** Расчет проведен для концентрации фосфора, близкой к пределу растворимости при температуре плавления кремния.

Сравнением экспериментальных зависимостей ширины свободной зоны с расчетными для примесей Р, С, О, Ре и собственных точечных дефектов (см. таблицу 2) показано, что скорость расширения свободной зоны при отжиге определяется диффузией кислорода. Отсюда приходим к выводу, что основной примесью, составляющей микродефекты в исследованных образцах, является примесь кислорода.

С помощью модифицированного метода наведенного тока обнаружено, что примеси металлов, входящих в состав микродефектов в образце Б1 электрохимически взаимодействуют с пленкой металла на его поверхности. Показано, что это может приводить к электрохимической микрокоррозии пленки металла, которая начинается точно от микродефектов (рис. 14), и к деградации приборов на основе таких структур.

Рис. 14. Проявления электрохимической коррозии А1 металлизации на Б1 через 1 (а), 6 (б), 24 (в) и 30 (г) месяцев после создания барьера Шоттки: а, б, в - режим наведенного тока РЭМ, г - оптическая микрофотография; внизу - схемы этапов коррозии. Стрелкой указана область В-дефектов. Карта распределения N1 по образцу 81, снятая в рентгеновских лучах; стрелкой показан крупномасштабный микродефект, вызвавший электрохимическую коррозию (д).

Повышение температуры и протекание через образец электрического тока ускоряет электрохимическую микрокоррозию В процессе исследования образца в режиме наведенного тока растрового электронного микроскопа локальная плотность электрического тока в области сканирования может достигать значений 102 А см"2 при работе на больших увеличениях (ток зонда 1 мкА, диаметр зонда 0,1 мкм) В работающем элементе интегральной схемы величина тока может достигать таких же значений и даже более Следовательно, в приборных структурах, содержащих микродефекты, также может отмечаться задержка коррозии до начала эксплуатации прибора или интегральной схемы, но после начала эксплуатации характеристики таких приборов могут быстро деградировать

На основе использования электрохимической микрокоррозии предложен способ диагностики металлических загрязнении в Si Обнаружен новый вид геттерирования примеси в кремнии - электрохимическое геттерирование, которое можно использовать в приборных технологиях

Предложены на основе решения уравнений диффузии неосновных носителей заряда модели расчета рекомбинационного контраста изображения в режиме наведенного тока растрового электронного микроскопа микродефектов кристаллов Si в зависимости от энергии электронов пучка Модели позволяют объяснить наблюдаемые в растровом электронном микроскопе зависимости рекомбинационного контраста изображения микродефектов от ускоряющего напряжения для дефектов, как выходящих на исследуемую поверхность образца, так и лежащих под ней На этой основе разработаны способы определения формы и размеров, глубины залегания и наклона к поверхности микродефектов в Si Расчеты согласуются с экспериментом

В пятой главе (приложение) рассмотрено влияние особенностей проявления граней {111} на фронте кристаллизации на устойчивость роста и дефектообразование в кристаллах Si, выращиваемых из расплава Проведено сравнительное рассмотрение новых и ранее известных особенностей двойникования кристаллов кремния и соединений AmBv при выращивании из расплава методами Чохральского, бестигельной зонной плавки (БЗП), Степанова Изучены структурные особенности двойниковых кристаллов Проанализированы возможные механизмы ростового двойникования в сопоставлении с экспериментальными данными Показано, что процессы образования двойников, как и других дефектов кристалла, многообразны и не ограничиваются единственной причиной Относительная роль различных причин двойникования зависит как от структуры и свойств кристаллического материала, так от метода и условий его выращивания Предложены и обоснованы графоэпитаксиальный и двумерный механизмы двойникования

Показано, что графоэпитаксия [17,18], является общим явлением кристаллообразования, свойственным как наращиванию тонких пленок, так и росту объемных кристаллов При этом условия графоэпитаксиального роста могут создаваться не только искусственно, но и самопроизвольно в ходе

естественного процесса кристаллизации Именно с графоэпитаксиальным механизмом согласуется большинство экспериментальных закономерностей образования двойников при росте объемных и ленточных кристаллов кремния и соединений АПВУ из расплава На основе анализа условий действия графоэпитаксиального и двумерного механизмов образования двойников разработаны новые способы предотвращения двойникования кристаллов Si и соединений АШВУ при выращивании из расплава Способы основаны на создании тепловых условий выращивания, устраняющих возможность выхода граней {111} на трехфазную линию, использовании затравок с заданной морфологической структурой фронта кристаллизации, а также предкристаллизационном перегреве расплава для разрушения в нем микрокристалликов, как потенциальных зародышей двойников

Показано, что в большинстве случаев срыв бездислокационного роста и пролив расплавленной зоны при выращивании кристаллов методом БЗП происходят на стадии разращивания и вызываются одинаковыми морфологическими причинами Основные причины - это одностороннее разращивание кристалла, большая кривизна выпуклого фронта кристаллизации, а также резкие изменения его формы и морфологической структуры Установлено, что одностороннее разращивание кристалла, является вредным морфологическим и ростовым эффектом Оно обусловлено односторонним локальным выходом грани (111) на трехфазную линию или отклонением направления вытягивания кристалла от осесимметричного Установлено, что стационарная конструкция индуктора противоречит требованиям к условиям разращивания кристалла, обеспечивающим высокие стабильность расплавленной зоны и устойчивость бездислокационного роста Это противоречие в рамках стационарной конструкции индуктора можно только сгладить

Разработан комплекс способов и устройств, обеспечивающих повышение устойчивости роста и стабильности расплавленной зоны Так, управляемость формы теплового поля в процессе роста кристалла методом БЗП достигнута разработанными динамическими конструкциями индукторов одновитковый «индуктор-диафрагма», многовитковые индукторы с петлевыми удлинителями на токоподводах к виткам и контактными пластинами, которые могут перемещаться вдоль этих удлинителей с изменением соотношения токов в витках, следовательно, и формы теплового поля Предотвращение одностороннего разращивания кристалла достигнуто разработанной асимметричной конструкцией индуктора, поддержанием значений градиента температуры в расплаве у трехфазной линии, которые не допускают бокового огранения, а также использованием, разориентированных в заданном кристаллографическом направлении затравок

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе

Основные результаты и выводы.

1 Разработаны основы технологии получения на фианите офуктурно совершенных с высокими электрофизическими параметрами пленок кремния методом МЛЭ и соединений А1' В (СаАв, ¡пАб, ЫСаАв, АЮэАб, ОаЫ, СаЛвТ^ и СаА1Ы) МОС-гидридным методом Подвижность носителей при 300 К в пленках толщиной 500нм составляет 460см2/Вс для (р = 5 1016см3), 280 см2/В с для и-81(п=1 1017см3) и до 2800 см2/В с для н-ОаАБ(п=1 10|7ом 3)

2 Показано, что диффузия кислорода из фианитовои подложки в наращиваемый эпитаксиальный слой при температурах выше 650°С приводит к трехмерному механизму зарождения, полицентрическому росту и поликристаллической структуре пленок кремния на фианите Разработана лабораторная технология получения пленок на фианите методом МЛЭ, позволяющая получать монокристаллические пленки толщиной от 0,1 мкм с высокими электрофизическими параметрами Технология основана на новых разработанных способах предэпитаксиальной подготовки подложек (высокотемпературный отжиг в кислороде, плазменная обработка) и эпитаксии (низкотемпературная эпитаксия, использование режима травления подложки потоком малой интенсивности на начальных стадиях процесса)

3 Разработан способ капиллярной эпитаксии соединений А'"В , Способ позволяет получать сверхтонкие структурно совершенные пленки соединений Л1" В4' на инородных подложках, которые хорошо смачиваются расплавом одного из компонентов, в частности пленки соединений АП'ВУ с высокими электрофизическими параметрами толщиной от 0,1 мкм на фианите Суть способа состоит в первоначальном нанесении тонкой пленки металла-компонента соединения, насыщении ее вторым компонентом соединения с образованием сплошной пленки АП'ВУ и доращивании пленки до требуемой толщины при обычных условиях эпитаксии

4 Обнаружен новый эффект быстрого низкотемпературного перераспределения примеси в под действием облучения образца пучком нелегирующих ионов низких энергий (1-5 кэВ) с формированием инверсного р-п перехода Предложена и обоснована физическая модель эффекта Разработаны практические приложения эффекта для формирования инверсных р-п переходов в планарной технологии интегральных схем, солнечных элементов и других приборов на основе кремния, а также для характеризации электрически активных дефектов в

5 Обнаружен эффект электрохимического взаимодействия примесей элементов, входящих в состав микродефектов в с пленкой металла на его поверхности, приводящий к электрохимической микрокоррозии пленки металла и деградации кремниевых приборов при эксплуатации На основе его использования предложен способ диагностики металлических загрязнений в

Установлен новый механизм генерирования примеси в кремнии -электрохимическое геттерирование, применимое в приборных технологиях

6 Предложены, основанные на решении уравнений диффузии неосновных носителей заряда, модели расчета рекомбинационного контраста изображения микродефектов Si, выявляемых в растровом электронном микроскопе С помощью этих моделей разработаны способы определения формы и размеров, глубины залегания и наклона к поверхности микродефектов в Si

7 Установлено, что при выращивании кристаллов кремния из расплава методами Чохральского, Степанова и бестигельной зонной плавки локальный выход грани (111) на трехфазную линию может приводить к нарушению устойчивости роста, проливу расплавленной зоны, образованию двойников, блоков, дислокаций Разработан комплекс способов и устройств, предотвращающий выход граней {111} на трехфазную линию при выращивании кристаллов из расплава, который повышает стабильность расплавленной зоны, устойчивость бездислокационного роста и предотвращает двойникование

8 Предложены механизмы графоэпитаксиального и двумерного двойникования при росте кристаллов из расплава и дано их обоснование На этой основе разработаны технические способы управления двойникованием при выращивании из расплава кристаллов Si и соединений AIUBV

9 Показано, что при выращивании кристаллов кремния методом бесгигельной зонной плавки ассиметричная форма теплового поля и стационарная конструкция индуктора противоречат условиям стабильности расплавленной зоны и устойчивости бездислокационного роста Эти условия достигаются с помощью разработанных новых конструкций тарельчатых индукторов асимметричных, обеспечивающих симметричное тепловое поле за счет локального уменьшенного радиуса в области токоподводов, и динамических, позволяющих изменять в процессе выращивания кристалла величину и распределение тепловой мощности

Цитированная литература.

1 Александров В И, Осико В В, Прохоров AM, Татаринцев ВМ Новый метод получения тугоплавких монокристаллов и плавленых керамических материалов //Вестник АН СССР 1973, №12, с 29-39

2 Aleksandwv VI, Osiko VV, Prokhorov AM, Tatarintsev VM Synthesis and crystal growth of refractory materials by RF melting m a cold container// Current Topics m Materials Science 1978, v 1, p 421-480

3 Lomonova EE, Osiko VV Growth of Zirconia Crystals by Skull-Melting Technique // In Crystal Growth Technology Ed by H J Scheel and T Fukuda , John Wiley & Sons, Chichester, England, 2003, p 461-484

4 Кузъминов Ю С, Ломонова E E, Осико В В Тугоплавкие материалы из холодного тигля М Наука, 2004, 369 с

5 Golecki I, Manasevit HM, Moudy LA, Yang J J, and Mee JE Heteroepitaxial Si films on yttria-stabilized, cubic zirconia substrates // Appl Phys Lett, 1983, v 42, No 6, p 501-503

6 Pnbat D, Mercandalli LM, Sierka Y, Pemere J Interface oxidation of epitaxial silicon deposits on (100) yttria stabilized cubic zirconia // J Appl Phys 1985, v 58, № l,p 313-320

7 Mercandalli LM, Diemegand D, Close M, Sierka Y Recent progress in epitaxial growth of semiconducting materials on stabilized zirconia single crystals //Proc Soc Photo-Opt Instrum Eng 1986, v 623, p 183-210

8 Nakamura T, Tokumotoa Y, Katayamaa R, et al RF-MBE growth and structural characterization of cubic InN films on yttria-stabilized zirconia (001) substrates //J of Crystal Growth, v 301-302, April 2007, p 508-512

9 Shahidi G G SOI technology for the GHz era // IBM J of Research and Development, v 46, No 2/3,2002, p 121-132

10 Fukumoto H, Imura T and Osaka Y Heteroepitaxial growth of yttna-stabihzed zirconia on silicon//Jpn J Appl Phys , 1988, v 27, No 8, p L1404-L1405

11 Бешенков В Г, Знаменский АГ, Марченко В А Совершенные пленки фианита на кремнии (100) // Поверхность Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 1998, N1, с 59-63

12 Lyonnet R, Khodan А , Barthe'le'my А , et al Pulsed laser deposition of Zri-xCex02 and Се^Ьа^Ог-хд for buffer layers and insulating barrier in oxide heterostructures //J of Electroceramics, 2000,4, No 2/3, p 369-377

13. Wang SJ, Ong CK, Xu SY, et al Electrical properties of crystalline YSZ films on silicon as alternative gate dielectrics//Semicond Sci Technol 2001,

' v 16, p L13-L16

14 Бешенков В Г, Знаменский А Г, Марченко В А , и др Расширение области температур эпитаксиального роста пленок YSZ на Si [100] при магнетронном напылении // Журнал Технической Физики, 2007, т 77, N5, с 102-107

15 Шефталь НН, Бузынин АН Преимущественная ориентация кристаллитов на субстрате и влияние царапин // Вестник МГУ, сер 4, 1972, 3, с 102-104

16 Калинушкин В П Исследование примесных дефектов в полупроводниках методом рассеяния лазерного излучения ИК диапазона // Труды ИОФАН СССР 1986, т 4, с 3-59

17 Шефталь НН Искусственная эпитаксия - Диатаксия (графоэпитаксия) // Материалы электронной техники, ч 1 - Физико-химические принципы методов синтеза, Новосибирск Наука, 1983, с 83-102

18 Givargizov EI Artificial epitaxy (graphoepitaxy) II Ch 21 m Handbook of Crystal Growth, part 3b, ed D T J Hurle, Thin Films and Epitaxy // Elsevier, Amsterdam, 1994, p 941-995

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Buzymn А N, Osiko V V, Lomonova Е Е, Buzynin Yu N, Usikov A S Epitaxial films of GaAs and GaN on fianite substrate // Wide-Bandgap semiconductors foi High Power, High Frequency and High Temperature (Mat Res Soc Simp Proc 1998) Vol 512, Pittsburg, PA, p 205-210

2 Buzynin A N, On ко V V, Buzynin Yu N, Pushnyi В V Growth of GaN on fianite by MOCVD capillary epitaxy technique // MRS Internet Journal of Nitride Semiconductor Research 1998, Vol 4, Article 49 (imp tfnsr mn mis ore№49/)

3 Buzymn AN, Osiko VV, Lomonova EE, Voron'ko YuK, Sadygov ZY, Buzymn YuN, Damltsev VN, Drozdov YuN, Khrykin 01, Murel AV Epitaxial films of III—V compound on fianite substrates II Proc of International Congress on Advanced Materials, their Processes and Applications, 25-28 September 2000, Munich, Germany, Article 672

4 Бузынин АН, Воронько BB, Осико BB, Бузынин ЮН, Путный БВ, Усиков А С, Лундин В В Эпитаксиальные пленки GaN на фианите // Материалы 2-го Всероссийского совещания "Нитриды галлия, алюминия и индия структуры и приборы", июнь 1998, Санкт-Петербург, с 75-76

5 Бузынин А Н, Осико В В, Воронько Ю К, Ломонова ЕЕ, Лукьянов А Е, Бузынин Ю Н, Хрыкин О И, Данильцев В М, Дроздов Ю Н Эпитаксиальные структуры соединений A'"bv на фианите // Изв РАН, сер физич , 2002, т 66, № 9, рр 1345-1350

6 Buzymn AN, Osiko VV, Lomonova EE, Voron'ko YuK, Buzymn YuN, Damltsev VM, Khrykin Ol, Garmash VM, Sadygov ZY III—V compounds epitaxial films on fianite and LiNb03 substrates // Proc of 5th International Symposium "Diamond films and films of related materials" Ukraine, Kharkov, April 22-27, 2002, p 53-57

7 Бузынин A H, Осико В В , Воронов В В, Воронько Ю К, Лукьянов А Е, Бузынин ЮН, Володин Б А, Мурель АВ, Дроздов ЮН, Парафин АЕ Эпитаксиальные пленки фианита на кремнии и арсениде галлия // Изв РАН, сер физич , 2003, т 67, № 4, с 586-587

8 Pwuk Е, Jergel М, Mullerova J, Falcony С, Ortega L , Buzynin A N, Lomonova E E, R Brunnei, S Chromik, and M Hartmanova On structural properties of Si/Zr(Y)02 and Zr(Y)02/Si system // Acta physica slovaca, 2004, v 54, N 2, p 147-161

9 Бузынин A H, Бузынин 10 H, Шенгуров В Г, Александров В И, Ломонова Е Е, Осико В В, Татаринцев В М Способ обработки фианитов Авт свидет СССР № 1558054, 1988

10 Бузынин А Н, Бузынин ЮН, Александров В И, Воронов В В, Ломонова Е Е, Осико В В , Татаринцев В М Способ получения эпитаксиальных слоев кремния на фианите Авт свидет СССР, № 1748464, 1991

11 Бузынин А Н, Бузынин 10 Н, Шенгуров В Г, Александров В И, Ломонова Е Е, Осико В В, Татаринцев В М Способ обработки фианитов Патент СССР № 1752125,1992

12 Александров В И, Бузынип А Я, Бузынин Ю Н, Воронов В В, Ломонова Е Е, Осико В В , Татаринцев В М Способ получения эпитаксиальных слоев арсенида галлия на фианите Авт свидет СССР№ 1725576, 1992

13 Бузынин АН, Бузынин ЮН, Шенгуров В Г, Осико В В, Татаринцев ВМ, Ломонова ЕЕ Способ получения слоев кремния на фианитовых подложках Авт свидет СССР № 1748468, 1992

14 Шенгуров В Г, Шабанов ВН, Бузынин АН, Бузынин ЮН, Осико ВВ, Ломонова ЕЕ Гетероэпитаксиальные кремниевые структуры на фианитовых подложках // Микроэлектроника, 1996, 6,204-209

15 Бузынин АН, Бузынин ЮН, Осико ВВ, Татаринцев ВМ Способ получения эпитаксиальных слоев соединений А3В5 на фианите Авт свидет СССР № 173072, 1992

16 Бузынин АН, Бутылкина НА, Гриневский ИБ, Лукьянов АЕ Способ выявления электрически активных неоднородностей полупроводников Авт свидет СССР № 15311766, 1988 Опубл в БИ 1989 №47

17 Бузынин А Н, Лукьянов А Е, Осико В В , Татаринцев В М Электрически активные дефекты кристаллов кремния // Рост кристаллов, том 19, М Наука, 1991, с 169-180

18 Бузынин ЮН, Беляев АВ, Бузынин АН, Pay ЭИ, Лукьянов АЕ Электрически активные дефекты слоев GaAs, InGaAs на подложках монолитного и пористого GaAs// Изв РАН, сер физич , 2004, т 68, № 9, с 1370-1373

19 Бузынин А Н, Осико В В, Воронько Ю К, Лукьянов А Е, Бузынин ЮН, Беляев АВ, Дроздов ЮН Пленки GaN и GaNAs на подложках монолитного и пористого Si и GaAs с подслоем фианита // Изв РАН, сер

" физич, 2005, т 69, № 4, с 211-217

20 Buzymn AN, Osiko VV, Buzymn YuN, Luk'yanov AE, Volodirt В A, Drozdov YuN, ParafinAE Thin YSZ layers and porous GaAs substrates for epitaxial multilayer III-V compound structures // Compound semiconductor devices and integrated circuits Proc of WOCSDICE 2005, Cardiff, United Kingdom, May 15-18,2005, p 13-15

21 Buzymn AN, Osiko VV, Sadygov ZYa, Shangurov VG MicroChannel avalanche photodetectors on Si/YSZ and S1/S1 structures // Compound semiconductor devices and integrated circuits Proc of WOCSDICE 2005, Cardiff, United Kingdom, May 15-18,2005, p 51-52

22 Бузынин A H, Бувальцев А И, Бутылкина НА , Лукьянов А Е, Осико В В Влияние микродефектов кремния на характеристики приборных структур с металлизацией// Изв АН СССР, сер физич , 1991,т 55, № 8, с 1594-1597

23 Luk'yanov АЕ, Buzymn A N, Butylkm AI, Butylkina NA Use of SEM EBIC mode in finding and mapping sites of low temperature diffusion // Scanning, 1992, v 14, No l,p 47-48

24 Luk'yanov A E, Buzymn A N, Butylkin A I, Butylkina N A SEM investigation ofp-n junction in homogeneous p-Si //Scanning, 1992, v 14, No 6, p 358-359

25 Buzymn AN, Luk'yanov AE, Osiko VV, Voronkov VV Inversion of conductivity in p—Si after ion treatment // Defect and Impurity Engineered Semiconductors and Devices. (Mat Res Soc. Simp Proc, 1995 Vol 378) Pittsburg, PA, p 653-658

26 Лукьянов AE, Бузынин АН, Бутылкин А И, Бутылкина НА РЭМ-исследования р-п переходов, возникающих в пластинах р-Si после их обработки ионами Ат //Известия РАН, сер физич , 1993 Т 57 N8 с 15-19

27 Buzymn А N, Luk'yanov AE, Osiko VV, Voronkov VV Fast redistribution of boron impurity m silicon during ion irradiation // Defect and Impurity Engineered Semiconductors and Devices II. (Mat Res Soc.Simp.Proc.1998) Vol 510, Pittsbug, PA, p 411-416

28 Бузынин АН, Воронков BB, Лукьянов AE Плазмостимулированное низкотемпературное перераспределение примеси в Si // Известия РАН, серия "Поверхность", 2000, N 4, с 88-92

29 Buzymn AN, Luk'yanov AE, Osiko VV, Voronkov VV Non-equilibnum impurity redistribution in Si // Nuclear Instrum and Methods in Physics Research, B, 2002, N 186, p 366-370

30 Дублицевич В M, Бузынин А Н, Лукьянов А Е, Бутылкина НА Выявление неоднородностей структуры и электрических свойств кремния электронно-зондовыми методами //Изв АН СССР, сер физич ,1984, т 48, № 12,с 2444-2446

31 Бузынин А Н, Бутылкина НА , Лукьянов А Е, Осико В В, Поройкова Е В, Татарищев В М, Эйдензон А М Электрически активная структура V-G-областей кристаллов кремния, полученных методом Чохральского // Изв АН СССР, сер физич, 1988,т 52,№7, с 1387-1390

32 Бузынин А Я, Заболотский С Е, Калинушкин В П, Лукьянов А Е, Мурина ТМ, Осико В В, Плоппа МГ, Татаринцев ВМ, Эйдензон AM Крупномасштабные электрически активные примесные скопления в кристаллах Si, выращенных по Чохральскому // ФТП, 1990 т24 № 2, с 264-270

33 Бузынин АН, Бутылкина НА, Гриневский ИБ, Лукьянов АЕ, Осико ВВ, Поройкова ЕВ, Татаринцев ВМ, В Аль Шаер Определение характеристик электрически активных дефектов кристаллов кремния // Изв АН СССР, сер физич, 1990, т 53, № 1,с 288-292

34 Бузынин А Н, Лукьянов А Е, Аль Шаер В, Калмыков Д В, Харитонова, КЮ Расчеты контраста РЭМ-изображений микродефектов кристаллов кремния // Изв АН СССР, сер физич, 1992, т 55, № 3, с 45^49

35 Бузынин АН, Бутылкина НА, Лукьянов АЕ, Осико ВВ, Татаринцев В М, Эйдензон А М Электрически активные дефекты V-G- областей кристаллов Si, полученных методом Чохральского Материалы всесоюзной конференции по электронной микроскопии, т 2 Сумы, 1988, с 76-79

36 Buzymn A N, Zaikin P N, Zolotarev A A , and Lotov V V Computer simulation and interpretation in spectrometric detection of microstructures // Computational Mathematics and Modeling, 1994, Vol 5, No 2,p 187-188

37 Бузынин АН Дементьев ЮС Уразгильдин ИФ, Лукьянов А Е, Приходько ТЛ Образование бездефектной зоны в кремниевых пластинах при отжиге//Изв АН СССР,сер физич, 1983, т 47, №6, с 1136-1140

38 Kalinushkm VP, Buzymn AN, Yuryev VA , Astajiev О V and Murtn D I On the Nature of Large-Scale Defect Accumulations in Czochralski-Grown Silicon // Proc of Sixth Intern Conf on Defect Recognition and Image Processing in Semiconductors, Inst Phys Conf Ser,N 149, 1996, p 219-224

39 Калинушкип ВП, Бузынин АН, Мурин ДИ Применение упругого рассеяния света среднего ИК-диапазона для исследования процесса внутреннего геттерирования в кремнии // Микроэлектроника, 1996, 5, с 136-142

40 Бузынин АН, Бутылкина НА Гриневский ИБ, Лукьянов АЕ, Татаринцев ВМ Способ геттерирования быстродиффундирующих примесей в кремнии Авт свидет СССР№ 1752125, 1992

41 Astafiev О V, Бузынин АН, Kalinushkm VP Application of elasticmid-IR scattering for inspection of mternel gettering. // Proc 5th Int Sci and Busines Technologi "Silicon'96", Roznov pod Radhostem, v 2, 1996, p 45-52

42 Астафьев OB, Бузынин АН, Бувальцев АИ, Мурин ДИ, Калинушкип ВП, Плоппа МГ Классификация крупномасштабных примесных скоплений в легированных бором кристаллах кремния, выращенных методом Чохральского // ФТП, 1994, т 28, №4, с 407-415

43 Astajiev О V, Buzymn AN, Kalinushkm VP, Murin DI and Yuryev VA Possibility of application of elastic mid-IR scattering for inspection of gettering operation // Proc of Sixth Intern Conf on Defect Recognition and Image Processing m Semiconductors, Inst Phys Conf Ser, No 149,1996,p 343-348

44 Калинушкип В П, Бузынин А Н, Мурин ДИ, Юрьев В А , Астафьев О В Применение упругого рассеяния света среднего инфракрасного диапазона для исследования процесса внутреннего геттерирования в Si, выращенном методом Чохральского //ФТП, 1997, т 31, № 10, с 1158-1163

45 Бузынин А Н, Бузынин ЮН, ОрловЮН, Блецкан НИ, Дементьев Ю С, Соколов ЕБ Способ получения лент кремния Авт свидет СССР №1082074, 1984

46 Бузынин АН, Орлов ЮН, Осико ВВ, Татаринцев ВМ, Заичко В В Устойчивость роста, морфология и слоистые неоднородности бестигельных кристаллов кремния // Материалы X Сов по получению профилированных кристаллов способом Степанова, JI, 1986, с 255-260

47 Бузынин А Я, Бутылкина НА, Дементьев ЮС, и др Применение РЭМ для определения условий образования неоднородностей в кристаллах антимонида индия //Изв АН СССР Сер физ 1987, т 51, №3, с 361-367

48 Бузыиин А Н, Королева Е А Последние достижения в области получения монокристаллов Si //Зарубежная электронная техника, 1985, с 68-108

49 Алешин А А, Бузынин А Н Современые проблемы выращивания монокристаллов Si // Доклады международной конференции "Кремний 2004", Иркутск, 2004

50 Бузынин А Н, Осико В В, Татаринцев В М, Дементьев Ю С, Марков В Г, Соколов А М Способ выращивания монокристаллов соединений A"'BV Авт свидет СССР № 1522795, 1989

51 Бузынин А Н, Осико В В, Бузынин Ю Н, Татаринцев В М, Воронков В В, Абросимов НВ, Богатырев СФ Устройство для вытягивания полых кристаллических изделий Si Авт свидет СССР №4121173,1988

52 Бузынин АН, Осико В В, Татаринцев ВМ, Заичко ВВ, Блецкан НИ, Червоный И Ф Способ выращивания монокристаллов кремния Авт свидет СССР № 1422728, 1988

53 Бузынин А Н, Осико В В, Татаринцев В М, Гриневский И Б, Заичко В В, Клочков В С, Червоный И Ф, Казимиров НИ Индуктор для бестигельной зонной плавки Авт свидет СССР №1429604,1988

54 Бузынин А Н, Осико В В, Татаринцев В М, Заичко В В, Кравцов А А , Червоный ИФ Способ и устройство для получения монокристаллов кремния Авт свид СССР №1422727,1988

55 Бузынин АН, Осико ВВ, Татаринцев ВМ, Заичко ВВ, Кравцов А А, Червоный И Ф Устройство для получения монокристаллов кремния Авт свидет СССР № 1508613,1989

56 Бузынин АН, Осико ВВ, Татаринцев ВМ, Заичко В В, Кравцов А А, Червоный ИФ Способ и устройство для получения монокристаллов кремния Авт свидет СССР № 1603843,1990

57 Бузынин АН, Осико ВВ, Татаринцев ВМ, Воронков В В Способ получения монокристаллов кремния Авт свидет СССР №1365743, 1987

58 Бузынин А Н, Осико В В, Воронков В В, Татаринцев ВМ, Марков В Г, ТВ Маслова, AM Соколов Способ получения кристаллов соединений AHiBv Авт свидет СССР №1452220,1988

59 Бузынин А Н, Антонов В А , Осико В В, Татаринцев В М Общие черты двойникования кристаллов кремния и соединений AmBv // Изв АН СССР, сер физич , 1988, т 52, № 10, с 1889-1894

60 Бузынин АН, Заичко ВВ, Осико В В Татаринцев ВМ Условия нарушения бездислокационного роста и стабильности расплавленной зоны при выращивании кристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки //Кристаллография 1989,т 33, с 208-214

61 Buzymn AN, Buzymn YuN, Belyaev A V, Luk'yanov AE and Rau EI Growth and defects of GaAs and InGaAs films on porous GaAs substrates // Thm Solid Films, 2007, v 515, p 4445-4449

Подписано в печать 2008 г

Формат 60x84/16 Заказ № V к ■ Тираж ¿£>0 экз 2 Л./Г Отпечатано в Редакционно-издательской и информационной службе Физического института им П Н Лебедева РАН с оригииал-макета заказчика 119991 Москва, Ленинский проспект, 53 Телефон (499) 783 36 40

Введение

Глава 1 Структуры «полупроводник-фианит» (литературный обзор).:.

1.1. Использование фианита в микроэлектронике.

1.2. Методы получения эпитаксиальных пленок полупроводников на фианите.

1.2.1. Метод молекулярно-лучевой эпитаксии.

1.2.2. Метод металлооранической газофазной эпитаксии.

1.3. Получение функциональных пленок фианита.

1.3.1. Метод м'агнетронного напыления.

1.3.2. Методы электронно-лучевого и лазерного напыления.

1.4. Методы исследования электрически активных дефектов полупроводников.

Глава 2 Получение и свойства эпитаксиальных пленок кремния на фианите и фианита на кремнии и арсениде галлия.

2.1. Установка молекулярно лучевой эпитаксии.

2.2. Изготовление подложек.

2.3. Влияние диффузии кислорода из фианитовой подложки на структуру эпитаксиальных пленок кремния.

2.4. Влияние условий эпитаксии на морфологию и реальную структуру пленок кремния.

2.5. Характеристики структур «кремний на фианите».

2.5.1. Концентрационные профили структур КНФ.

2.5.2. Электрофизические параметры пленок кремния на фианите.

2.6. Получение и структура пленок фианита на подложках кремния и арсенида галлия.

2.6.1. Магнетронное напыление фианита.

2.6.2. Лазерное и электронно-лучевое напыление фианита.

2.6.3. Структурное совершенство пленок фианита на кремнии и арсениде галлия.

2.7. Основные результаты главы 2.

Глава 3 Получение и исследование пленок соединений АШВУ на подложках фианита и эпитаксиальных подложках с буферными слоями фианита.

3.1. Установка МОС\Т) эпитаксии.

3.2. Исследование условий эпитаксии ОаАэ на фианите.

3.3. Особенности механизма роста пленок ОаАэ на фианите при капиллярной эпитаксии.

3.4. Примеси в пленках ОаАв.

3.5. Получение на фианите эпитаксиальных пленок различных соединений АШВУ и их твердых растворов.

3.6. Исследование пленок соединений АШВУ методом рентгеновской дифрактометрии.-:.

3.6.1. Пленки ОаАэ и АЮаАз, 1пАб и 1пОаАз на фианите.

3.6.2. Пленки ОаМ и ОаКхАз1.х на фианите.

3.7. Получение и характеристики эпитаксиальных пленок соединений АШВУ на подложках с буферными слоями.

3.7.1. Структурная и электрическая однородность пленок ОаАБ и 1пОаАз на подложках СаАз с буферным слоем пористого ваАБ.

3.7.2. Характеристики пленок ваЫ на подложках ОаАБ с однослойным и двухслойным буфером.

3.8. Фотоприемники на структурах «полупроводникфианит».

3.8.1. Фотодиоды с барьером Шоттки и фотосопротивления на структурах соединений АШВУ на фианите.

3.8.2. Лавинные фотоприемники на КНФ структурах.

3.8.3. Спектральные характеристики фотоприемников на структурах соединений Ш-У на фианите.

3.9. Основные результаты главы 3.

Глава 4 Управляемое низкотемпературное перераспределение примеси в кремнии под действием ионного облучения.

4.1. Экспериментальное исследование образования инверсныхр-п переходов в кремнии.

4.2. Модель формирования инверсных р-п переходов в 81.

4.2.1. Основные предпосылки.

4.2.2. Начальная стадия снижения концентрации бора.

4.2.3. Продвижение п-р перехода.

4.2.4. Конечное положение п-р перехода.

4.2.5. Протяженная миграция межузельного бора.

4.3. Исследование электрически активных дефектов кристаллов кремния модифицированным методом НТ.

4.3.1. Модифицированный метод НТ в растровом электронном микроскопе.

4.3.2. Микродефекты в кристаллах кремния, выращенных в стандартном режиме.

4.3.3. Микродефекты в кристаллах кремния, выращенных в условиях вариации скорости вытягивания.

4.3.4. Соотношение модифицированного метода НТ с другими методами выявления микродефектов.

4.4. Модели для расчета рекомбинационного контраста МД.

4.4.1. Модель 1.

4.4.2. Модель 2.

4.4.3. Результаты расчета и их интерпретация.

4.5. Влияние высокотемпературного отжига на микродефекты в

4.5.1. Распределение микродефектов в пластинах до и после отжига.

4.5.2. Сравнение экспериментальных и расчетных данных.

4.6. Электрохимическая коррозия слоя металла на кремнии и геттерирование.

4.6.1. Электрохимическая коррозия.

4.6.1. Электрохимическое геттерирование.

4.7. Основные результаты главы 4.

Актуальность темы.

В последние годы в США, Японии, странах Европы и Юго-Восточной Азии наблюдается резкий рост интереса к различным аспектам применения фианита в микроэлектронике. Фианит - монокристалл кубических твердых растворов на основе диоксидов циркония или гафния 2г02(НГО2),К-20з (где Я - У, 8с, 0(1.Ьи) [1-4]. Его промышленная технология впервые в мире была разработана в 1960-70е годы в Физическом Институте имени П.Н. Лебедева АН СССР (ФИАН), что и дало название кристаллу [1,2]. Благодаря уникальному сочетанию физико-химических свойств фианит является чрезвычайно перспективным многофункциональным материалом новых электронных технологий. Он может использоваться практически во всех основных технологических звеньях создания приборов микроэлектроники: в качестве монолитной подложки и материала буферных слоев при эпитаксии; альтернативного БЮа изолирующего слоя, подзатворного диэлектрика, и наконец, защитного слоя приборных структур [5-16]. Это свидетельствует об актуальности исследований различных аспектов применения фианита в микроэлектронике.

Особое значение имеет использование фианита в качестве монолитной подложки и буферного слоя в технологии «полупроводник на диэлектрике». Данная технология позволяет повысить такие характеристики интегральных схем, как быстродействие, предельная рабочая температура, радиационная стойкость. Благодаря уменьшению токовых утечек и паразитных емкостей, улучшению диэлектрической изоляции элементов снижается потребление энергии, что также актуально. Кроме того, приборы на структурах «полупроводник на диэлектрике» обладают повышенной надежностью, особенно в экстремальных условиях эксплуатации. В настоящее время структуры "кремний - на - изоляторе" представляют в технически передовых странах одно из наиболее динамично развивающихся направлений полупроводникового материаловедения [17]. Однако электрофизические и функциональные параметры приборов, а также их радиационная стойкость и надежность в существенной мере снижаются высокой дефектностью приборных слоев кремния. Для структур "кремний - на - сапфире" эта дефектность обусловлена, в частности различием кристаллографического строения кремния и сапфира, а также автолегированием кремниевой пленки

18 20 3 алюминием из сапфировой подложки до концентраций 10 —10 см" . Фианит, как альтернативная подложка, по своим кристаллохимическим и физическим характеристикам более благоприятен для эпитаксии чем сапфир.

Проблема выбора подложек и буферных слоев является также крайне актуальной для получения совершенных слоев азотосодержащих соединений АШК приборного качества. В настоящее время наиболее распространенным материалом подложек для роста эпитаксиальных слоев СаИ являются сапфир и карбид кремния. Низкое кристаллическое совершенство слоев ваМ, связанное с рассогласованием параметров подложки и слоя и термических коэффициентов линейного расширения, а также отсутствие промышленной технологии получения подложек Оа1чГ, делает очень актуальным поиск альтернативных подложек, одной из которых может быть фианит. Использование фианита в качестве буферного слоя, позволит предложить путь к решению еще одной очень важной проблемы - эпитаксии соединений АШК на подложках 81, имеющих большие размеры, высокое качество и низкую стоимость. Это дает возможность провести интеграцию базирующихся на основе ваЫ оптоэлектронных устройств с отлично развитой кремниевой электроникой.

Для того чтобы в полной мере оценить преимущества и перспективы применения фианита в качестве подложки или буферного слоя необходимо разработать способы, условия и технологию получения структур «полупроводник-фианит» с параметрами, отвечающими современным требованиям микроэлектроники.

Цель работы.

Цель работы состояла в нахождении условий выращивания гетероэпитаксиальных пленок кремния и соединений АШВУ с высокими электрофизическими параметрами на фианитовых подложках и подожках полупроводника с буферным слоем фианита, определении условий получения структурно-совершенных зеркально гладких буферных слоев фианита на полупроводнике, комплексном исследовании полученных структур, в том числе с помощью новых методов, а также оценке перспектив их приборного применения.

Научная новизна.

• Впервые экспериментально исследованы возможности и условия получения структурно совершенных эпитаксиальных пленок 81, ваАэ и других соединении АШВУ на фианитовых подложках и на подложках 81 и ваАБ с буферным слоем фианита.

• Установлено, что образование на границе фианит-пленка 81 слоя 8Юг на начальных стадиях осаждения 81 препятствует эпитаксиальному росту и приводит к образованию структурных дефектов в пленке. Для получения на фианите пленок 81 с монокристаллической структурой разработаны новые способы предэпитаксиальной подготовки фианитовых подложек. Найдены режимы получения пленок 81 методом молекулярно лучевой эпитаксии: низкотемпературный и сочетающий травление и рост на начальной стадии получения пленки.

• Впервые определены условия эпитаксии ОаАэ и других соединений АШВУ методом металлоорганической газофазной эпитаксии на фианитовых подложках, позволяющие получать структурно совершенные пленки с высокими электрофизическими параметрами.

• Разработан способ капиллярной эпитаксии, позволяющий снизить минимальную толщину сплошной пленки при гетероэпитаксии на разных подложках (в том числе соединений АШВ на фианитовых подложках), улучшить её морфологию, структуру и электрофизические параметры. Этим способом получены в частности монокристаллические, зеркально гладкие пленки GaAs толщиной 0,1 мкм на фианите.

• Обнаружен новый эффект неравновесного низкотемпературного перераспределения легирующей примеси с инверсией типа проводимости в jo-Si при его облучении пучком ионов Аг+ низких энергий (1-5 кэВ). Предложена и обоснована физическая модель эффекта, основанная на гипотезе о быстрой миграции атомов примеси в поле градиента собственных межузельных атомов кремния, создаваемых облучением.

• Предложены и теоретически обоснованы новые модели расчета рекомбинационного контраста изображения микродефектов кристаллов Si в режиме наведенного тока растрового электронного микроскопа. На этой основе разработаны способы определения формы и размеров микродефектов в Si, глубины их залегания и наклона к поверхности.

• Впервые как экспериментально, так и расчетным путем установлено, что скорость расширения свободной бездефектной зоны в пластинах Si при высокотемпературном отжиге определяется диффузией кислорода. Обнаружен новый, вызванный микродефектами в Si, эффект электрохимической микрокоррозии пленки металла на, Si, приводящий к деградации приборов. Обнаружен новый механизм геттерирования примеси в кремнии - электрохимическое геттерирование.

• Изучено влияние особенностей огранения фронта на двойникование и устойчивость роста монокристаллов кремния и соединений АШВУ при их ' выращивании из расплава. На основе анализа новых и ранее известных закономерностей и особенностей двойникования впервые предложены и обоснованы графоэпитаксиальный и двумерный механизмы двойникования.

• Впервые обнаружена и изучена связь особенностей огранения фронта кристаллизации со срывом бездислокационного роста и проливом расплавленной зоны при выращивании кристаллов Si методом бестигельной зонной плавки. Установлено, что стационарная конструкция индуктора противоречит условиям выращивания, необходимым для обеспечения стабильности расплавленной зоны и устойчивости бездислокационного роста.

Практическая ценность.

• Разработана лабораторная технология получения структурно совершенных с высокими электрофизическими параметрами пленок Si и соединении

АШВУ на фианитовых подложках и на подложках Si и GaAs с буферным слоем фианита. Показано, что выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии структуры «кремний на фианите» имеют более высокие электрофизические параметры, чем структуры «кремний на сапфире». Методом металлоорганической газофазной эпитаксии с применением нового разработанного способа капиллярной эпитаксии получены эпитаксиальные пленки ваАБ, 1пАб, 1пхОа]хА5 (х=0-Ч), АЮаАз, ва^ 1пСаЫ и ОаМхА81х(х=0-Ю,01) на фианитовых подложках, а также на подложках 81 и ваАБ с буферным слоем фианита.

• Разработана технология получения методами лазерного, электронного и магнетронного напыления однородных, зеркально гладких буферных слоев фианита, имеющих хорошую адгезию с подложкой 81 и ваАБ.

• На эпитаксиальных структурах соединений АШВУ на фианите изготовлены макеты фотодиодов и фотосопротивлений, спектрально чувствительных в диапазоне от 850 нм до 1500 нм при освещении, как с лицевой, так и с обратной (подложечной) стороны.

• На основе впервые обнаруженного эффекта неравновесного низкотемпературного перераспределения примеси в 81 разработаны принципиально новые низкотемпературные способы формирования р-п переходов в кремнии, а также новые высокочувствительные методики выявления электрически активных дефектов полупроводников в режиме наведенного тока растрового электронного микроскопа. Разработанные способы формирования инверсных р-п переходов опробованы в технологиях ИС и солнечных элементов.

• Обнаружен эффект электрохимической микрокоррозии пленки металла на 81. На его основе предложен способ диагностики металлических загрязнений в 81. Выявлен новый механизм геттерирования примеси в кремнии - электрохимическое геттерирование, применимое в приборных технологиях.

• Разработан комплекс способов и устройств, обеспечивающих повышение устойчивости роста и стабильности расплавленной зоны при выращивании кристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки. Управляемость формы теплового поля в процессе роста кристалла достигнута разработанными динамическими конструкциями индукторов: одновитковый «индуктор-диафрагма», многовитковые индукторы с петлевыми удлинителями на токоподводах и подвижными контактными пластинами на удлинителях. Одностороннее разращивание кристалла предотвращено благодаря использованию специально разориентированных затравок, поддержанию таких значений градиента температуры в расплаве у трехфазной линии, которые не допускают бокового огранения, а также благодаря использованию асимметричной конструкции индуктора.

• Разработаны новые способы предотвращения двойникования кристаллов 81 и соединений АШВУ при выращивании из расплава. Способы основаны на создании тепловых условий выращивания, устраняющих возможность выхода граней {111} на трехфазную линию, использовании затравок, обеспечивающих заданную морфологическую структуру фронта кристаллизации, а также предкристаллизационном перегреве расплава для разрушения микрокристалликов — потенциальных зародышей двойников.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах и совещаниях с опубликованием в соответствующих тезисах и трудах: Международные конференции по росту кристаллов (Нидерланды, 1995, Израиль, 1998, Франция, 2004); Международные симпозиумы MRS (США, 1995,1998); Европейские Международные симпозиумы E-MRS (Франция, 2001,2002, 2006); Международная конференция «Кристаллогенезис и минералогия» (С.-Петербург, 2001 ^Международные конгрессы по высокотехнологичным материалам, процессам их получения и применению (Германия, Мюнхен, 2000,2001); V Международный симпозиум «Алмазные пленки и пленки родственных материалов» (Харьков, 2002); Международные симпозиумы «Полупроводниковые соединения, приборы и интегральные схемы в Европе» (Англия, 2005, Швеция, 2006); Международная конференция «Кремний-2004» (Иркутск, 2004); Международный симпозиум «Полупроводники III—V для микроэлектронных и оптоэлектронных применений» (Сингапур, 2005); 28 Международная конференция по физике полупроводников (Австрия, Вена, 2006); VI Всесоюзная конференция по росту кристаллов (Цахкадзор, 1985); IX Национальная конференция по росту кристаллов (Москва, 2000); V Российское совещание по технологии кремния (Москва, 2001); VII Всесоюзное совещания по процессам роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок (Новосибирск, 1986); IX Всесоюзное и XII Российское совещания по получению профилированных кристаллов и изделий способом Степанова (Ленинград, С.-Петербург, 1985,1998); XX и XXI Российские конференции по электронной микроскопии (Черноголовка, 2004,2006); XII, XIII и XIV Российские симпозиумы по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Черноголовка, 2001, 2003,2005), а также на научных семинарах ИОФ РАН.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 61 печатной работе, включая 18 авторских свидетельств и патентов.

Личный вклад соискателя. Приведенные в диссертации результаты исследований получены лично автором или при его непосредственном участии.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы. Общий объем диссертации составляет 177 страниц, включая 83 рисунка, 6 таблиц и список литературы из 291 наименования.

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующим:

1. Разработаны основы технологии получения на фианите структурно совершенных с высокими электрофизическими параметрами пленок кремния методом МЛЭ и соединений АшВу(ОаАз, ШАб, 1пСаАз, АЮаАэ, Оа1чГ, ОаАзЫ и ОаАИЧ) МОС-гидридным методом. Подвижность носителей при 300 К в пленках толщиной 500 нм составляет: 280 см~/В-с для р -81 (р = МО17 см"3), 460 см2/В-с для и-^ (п=5-1016 см"3) и до 2800 см2/В-с для /7-ОаАз(п=М017 см'3).

2. Показано, что диффузия кислорода из фианитовой подложки в наращиваемый эпитаксиальный слой 81 при температурах выше 650°С приводит к трехмерному механизму зарождения, полицентрическому росту и мозаичной структуре пленок 81 на фианите. Разработана лабораторная технология получения пленок 81 на фианите методом МЛЭ, позволяющая получать монокристаллические пленки 81 толщиной от 0,1 мкм с высокими электрофизическими параметрами. Технология основана на новых разработанных способах предэпитаксиальной подготовки подложек (высокотемпературный отжиг в кислороде, плазменная обработка) и эпитаксии (низкотемпературная эпитаксия, использование режима травления подложки потоком 81 малой интенсивности на начальных стадиях процесса).

3. Разработан способ капиллярной эпитаксии соединений А В , Способ позволяет получать сверхтонкие структурно совершенные пленки соединений АШВУ на инородных подложках, которые хорошо смачиваются расплавом одного из компонентов, в частности пленки соединений АШВУ с высокими электрофизическими параметрами толщиной от 0,1 мкм на фианите. Суть способа состоит в первоначальном нанесении тонкой пленки ' металла-компонента соединения, насыщении ее вторым компонентом соединения с образованием сплошной пленки АП1ВУ и доращивании пленки до требуемой толщины при обычных условиях эпитаксии.

4. Обнаружен новый эффект быстрого низкотемпературного перераспределения примеси в 81 под действием облучения образца пучком нелегирующих ионов низких энергий (1^-5 кэВ) с формированием инверсного р-п перехода. Предложена и обоснована физическая модель эффекта. Разработаны практические приложения эффекта для формирования инверсных р-п переходов в планарной технологии интегральных схем, солнечных элементов и других приборов на основе кремния, а также для характеризации электрически активных дефектов в 81.

5. Обнаружен эффект электрохимического взаимодействия примесей элементов, входящих в состав микродефектов в 81 с пленкой металла на его поверхности, приводящий к электрохимической микрокоррозии пленки металла и деградации кремниевых приборов при эксплуатации. На основе его использования предложен способ диагностики металлических загрязнений в 81. Установлен новый механизм генерирования примеси в кремнии -электрохимическое генерирование, применимое в приборных технологиях.

6. Предложены, основанные на решении уравнений диффузии неосновных носителей заряда, модели расчета рекомбинационного контраста изображения микродефектов 81, выявляемых в растровом электронном микроскопе. С помощью этих моделей разработаны способы определения формы и размеров, глубины залегания и наклона к поверхности микродефектов в 81.

7. Установлено, что при выращивании кристаллов кремния из расплава методами Чохральского, Степанова и бестигельной зонной плавки локальный выход грани (111) на трехфазную линию может приводить к нарушению устойчивости роста, проливу расплавленной зоны, образованию двойников, блоков, дислокаций. Разработан комплекс способов и устройств, предотвращающий выход граней {111} на трехфазную линию при выращивании кристаллов из расплава, который повышает стабильность расплавленной зоны, устойчивость бездислокационного роста и предотвращает двойникование.

8. Предложены механизмы графоэпитаксиального и двумерного двойникования при росте кристаллов из расплава и дано их обоснование. На этой основе разработаны технические способы управления двойникованием при выращивании из расплава кристаллов 81 и соединений АШВУ.

9. Показано, что при выращивании кристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки ассиметричная форма теплового поля и стационарная конструкция индуктора противоречат условиям стабильности расплавленной зоны и устойчивости бездислокационного роста. Эти условия достигаются с помощью разработанных новых конструкций тарельчатых индукторов: асимметричных, обеспечивающих симметричное тепловое поле за счет локального уменьшенного радиуса в области токоподводов, и динамических, позволяющих изменять в процессе выращивания кристалла величину и распределение тепловой мощности.

Заключение и общие выводы.

1. Александров В.И., Осико В.В., Прохоров A.M., Татаринцев В.М. Новыйметод получения тугоплавких монокристаллов и плавленых керамических материалов. // Вестник АН СССР, 1973, № 12, с. 29-39.

2. Aleksandrov V.I., Osiko V.V., Prokhorov A.M., Tatarlntsev V.M. Synthesis andcrystal growth of refractory materials by RF melting in a cold container// Current Topics in Materials Science, 1978, v.l, p. 421^-80.

3. Александров В.И., Осико B.B., Прохоров A.M., Татаринцев В.М.

4. Получение высокотемпературных материалов методом прямого высокочастотного плавления в холодном контейнере. // Успехи химии, 1978, т.47, №3, с.385-427.

5. Lomonova Е.Е., Osiko V.V. // In: Crystal Growth Technology. Ed. by H.J.

6. Scheel and T. Fukuda., John Wiley & Sons, Chichester, England, 2003, p. 461484.

7. Кузьминов Ю.С., Ломонова E.E., Осико В.В. Тугоплавкие материалы изхолодного тигля. М.: Наука, 2004, 369 с.

8. Golecki I., Manasevit Н. М., Moudy L. A., Yang J. J., and Мее J. E. Heteroepitaxial Si films on yttria-stabilized, cubic zirconia substrates. // Appl. Phys. Lett., 1983, v.42, No. 6, p. 501-503.

9. Pribat D., Mercandalli L.M., Sierka Y., Perriere J. Interface oxidation of epitaxial silicon deposits on (100) yttria stabilized cubic zirconia. // J. Appl. Phys., 1985, V.58, №> 1, p. 313-320.

10. Mercandalli L.M., Diemegand D., Crose M.~ Sierka Y. Recent progress inepitaxial growth of semiconducting materials on stabilized zirconia single crystals. // Proc. Soc. Photo-Opt. Instr. Eng., 1986, v. 623, p. 183-210;

11. Fukumoto H., Imura T. and Osaka Y. Heteroepitaxial growth of yttria-stabilizedzirconia (YSZ) on silicon // Jpn. J. of Applied Physics, 1988, v.27, No.8, pp. L1404-1405.

12. Бешенков В.Г., Знаменский А.Г., Марченко В.А. Совершенные пленки фианита на кремнии (100). // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1998, N1, с. 59-63.

13. Lyonnet R., Khodan A., Barthe'lemy A., et al. Pulsed laser deposition of Zri xCex02 and CeixLax02-x/2 for buffer layers and insulating barrier in oxide heterostructures. // J. of Electroceramics, 2000, 4, No. 2/3, p.369-377.

14. Wang S.J., Ong C.K. Xu S.Y. et.al. Electrical properties of crystalline YSZ films on silicon as alternative gate dielectrics. // Semicond. Sci. Technol., 2001, v. 16, p. L13-L16.

15. Nakamura Т., Tokumotoa Y., Katayamaa R., et. al. RF-MBE growth and structural characterization of cubic InN films on yttria-stabilized zirconia (001) substrates. // J. of Crystal Growth, v. 301-302, April 2007, p. 508-512.

16. King P. D. C., Veal T. D., S. Hatfield A., et. al. X-ray photoemission spectroscopy determination of the InN/yttria stabilized cubic-zirconia valence band offset. //Appl. Phys. Lett, 2007, v. 91, No. 11, p. 112103/1 112103/3.

17. Shahidi G.G. SOI technology for the GHz era. // IBM J. of Research and Development, 2002, v.46, No. 2/3, p. 121-132.

18. Esaki L., Chang L. L. Semiconductor superfine structures by computer-controlled molecular beam epitaxy// Thin Solid Films, 1976, v. 36, p. 285.

19. Cho A. Y. Growth of III-V semiconductor by molecular beam epitaxy and their properties//Thin Solid Films, 1983, v. 100, p. 291-317.

20. Ota Y. Silicon molecular beam epitaxy // Thin Solid Films, 1983, v. 106, p. 1.

21. Ploog K. // In: Crystals-growth, properties and applications, v.3 /Ed. H.C. Freyhardt. //Heidelberg: Springer-Verlag, 1980, p. 73.

22. Foxon C.T., Joyce B.A. // In: Current topics in material science, v. 7 /Ed. E. Kaldis. North-Holland, 1981, p. 1.

23. Faurie J. P., Boukerche M., Reno J., Sivananthan S., Hsu C. // J. Vacuum Sci. Technol. A, 1985, v. 3, p. 55.

24. Herman M. A. // Vacuum, 1982, v. 32, p. 555.

25. Svensson S. P., Andersson T, G. // J. Vacuum Sci. Technol., 1982, v. 20, p. 245.

26. Myers Т. H., Schetzina J. F. // J. Vacuum Sci. Technol., 1982, v. 20, p. 134.

27. Urless J. A. // J. Vacuum Sci. Technol., B. 1985, v. 3, p. 531.

28. Stanchak С. M., Morkoc H., Witkowski L. C., Drummond T. J. // Rev. Sci. Instrum., 1981, v. 52, p. 438.

29. Shchekochikhin Yu. M. // In: Proceedings of the Summer School on Physical and Technical Basis of MBE, Eberswalde GDR, 1979, p. 86.

30. Svensson S. P., Andersson T. G. // J. Phys. E: Sci. Instrum., 1981, v. 14, p. 1076.

31. Стенин С.И., Кантер Б.З., Никифоров А.И. Молекулярно-лучевая эпитаксия кремния. // В кн.: Рост кристаллов, т. 18, М.: Наука, 1990, с. 8190.

32. Collins D. М. // J. Vacuum Sci. Technol., 1982, v. 20, p. 250.

33. Bosacchi A., Franchi S., Allegri P., Avanzini И // J. Vacuum Sci. Technol., 1982, v. 21, p. 897.

34. Kubiak R. A., Driscoll P., Parker E. H. C. // J. Vacuum Sci. Technol., 1982, v. 20, p. 252.

35. Lewis B, Anderson J.C. Nucleation and growth of thin films. // N. Y.: Academic Press, 1978.

36. Foxon C.T. and Joyce B.A. Fundamental aspects of molecular beam epitaxy. // Current Topics in Material Science, edited by E. Kaldis, v.7. Chapter 1, 1981, Amsterdam/New-York: North-Holland, p. 15.

37. Arthur J.R. Interaction of Ga and As2 molecular beam with GaAs surface. // J. Appl. Phys., 1968, v.39, №18, p.4032-4034.

38. Foxon C.T. and Joyce B.A. Interaction kinetics of As2 and Ga on (001) GaAs surfaces. // Serf. Sci., 1977, v.64, p.293-296.

39. Schmidt L. D. In: The physical basis for heterogeneous catalysis./Eds. E. Drauglis, R. I. Jaffee. // N. Y.: Plenum Press, 1975, p. 451.

40. Methods of surface analysis. /Ed. A. W. Czanderna. // Amsterdam: Elsevier, 1975.

41. Foxon C.T., Joyce B.A. // Surf. Sci., 1977, v. 64, p. 293.

42. Foxon C.T., Boudry M.R., Joyce RA. // Surf. Sci., 1974, v. 44, p. 69.

43. Foxon C.T., Joyce R.A. // Surf. Sci., 1975, v. 50, p. 434.

44. Foxon C.T. // Acta Electrónica, 1978, v. 21, p. 139.

45. Foxon C.T., Joyce B.A. // J. Cryst. Growth, 1978, v. 44, p. 75.

46. Singi J., Bajaj K.K. // J. Vacuum Sci. Technol, B, 1985, v. 3, p. 520.

47. Larser P. K., Neave J. H., van der Veen J. F., Dobson P. J., Joyce B. A. // Phys. Rev. B, 1983, v. 27, p. 4966.

48. Tong S. Y., Met W. N., Xu G. // J. Vacuum Sci. Technol. B, 1984, v. 2, p. 393.

49. Van der Veen J.F., Larsen P.K., Neave J.H., Joyce B. A. // Solid State Comm., 1984, v. 49, p. 659.

50. Lievin J.L., Alexandra F. // Electronics Lett., 1985, v. 21, p. 413.

51. Harris J.J., Ashenford D.E., Foxon C.T., Dobson P.J., Joyce B.A. // Appl. Phys.1. A, 1984, v. 33, p. 87.

52. Chai Y.G., Chow R., Wood C.E.C. // Appl. Phys. Lett., 1981, v. 39, p. 800.

53. Salmon L.G., D'Haenens I.J. // J. Vacuum Sci. Technol. B, 1984, v. 2, p. 197.

54. Chand N., Fischer R., Klem J., Henderson T., Pearah P., Masselink W.T., Chang Y.C., Morkoc H. // J. Vacuum Sci. Technol. B, 1985, v. 3, p. 644.

55. Briones F., Golmayo D., Gonzalez L., de Miguel J.L. // J. Vacuum Sci.Technol. B, 1985, v. 3, p. 568.

56. Heckingbottom R., Davies C.J., Prior K.A. // Surf. Sci., 1983, v. 132, p. 375.

57. Foxon C.T. MBE growth of GaAs and III-V alloys // J. Vac. Sci. And Technol.

58. B., 1983, v.l, N 2, p. 293-297.

59. Dupuis R.D. // Science, 1984, v. 226, p. 623.

60. Manasevit H.M. // Appl. Phys. Lett., 1968, v. 12, p. 156.

61. Stringfellow G. R // J. Cryst. Growth, 1984, v. 68, p. 111.

62. Balk P., VeuhoffE. //J, Cryst. Growth, 1981, v. 55, p. 35.

63. Dapkus P.D. // J. Cryst. Growth, 1984, v. 68, p. 345.

64. Manasevit H.M. // J. Cryst. Growth, 1974, v. 22, N 2, p. 125-148.

65. Tandon J.L., Yeh Y.C.M. //J. Electrochem. Soc., 1985, v. 132, p. 662.

66. Moss R. H. // J. Cryst. Growth, 1984, -v. 68, p. 78.

67. Coates G. E., Green M. L. H., Wade K. // Organometallic compounds the main group elements, v. 1, 3rd ed. - London: Methuen, 1967, 574 p.

68. Белый A.B., Карпенко Г.Д., Мышкин H.K. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев. Москва: Машиностроение, 1991.

69. Никитин М.М. Технология и оборудование вакуумного напыления. Москва: Металлургия, 1992, 238 с.

70. Denhoff М.W., McCaffrey J.P. // J. Appl. Phys., 1991. Vol. 70. N 7. P. 39863988.

71. L.T.Romano and J.E.Northrup // Appl. Phys. Lett., 1996, v. 69, 2394.

72. FA.Pouce, D.P. Bour and W.Gotz // Appl.Phys. Lett., 1996, v.68, 57.72.1vis M. Photo- and Juole-displacement microscopy // Phys. Bull., 1987, v. 38, N 4, p. 145-147.

73. Hanoka J.I., Bell R.O. Electron-beam-induced currents in semiconductors //Annu Rev Mater Sci., 1981, v. 2, p. 353-380.

74. Davidson SM., Dimitriadis C.A. Advances in the electrical assessment of semiconductors using the scanning electron microscope. // Microsc., 1980, Vol. 118, N 3, p. 275-290.

75. Leamy H.J. Charge collection scanning electron microscopy. // Appl. Phys., 1982, vol. 53, N6, p. R51-R80.

76. Bresse J.F. Quantitative investigations in semiconductor devices by electron beam induced current mode: A review // Proc. "SEM-1982". Chicago: Scanning electron microsc. inc. 1982, Vol. 4, p. 1487-1500.

77. Holt D., Lesniak M. Recent developments in electrical microcharacterizalion using the charge collection mode of the scanning electron microscope // Proc. "SEM-1985". Chicago: Scanning electron microsc. inc. 1985, Vol. 1, p. 67-86.

78. Johanssen H., Barisch H., Heydenreich J., Lammel B. Comparative charactenzalion of boron-implanted silicon after pulse laser annealing along single traces by SUM (SE, EBIC) and ТЕМ studies // Cryst. Res. and Technol., 1985, Vol. 20, N 4, p. 499-507.

79. Аристов B.B., Лукьянов A.E. Локальная диагностика в микроэлектронике // Электронная промышленность, 1990, № 2, с. 41-44.

80. Воронков В.В., Воронкова Г.И. Зубов Б.В., Калинушкин В.П., Климанов Е.А., Мурина Т.М., Прохоров A.M. Примесные облака в бездислокационном кремнии // ФТТ, 1979, т. 13, вып. 3, с. 846 853.

81. Воронков В.В., Воронкова Г.И., Калинушкин В.П., Мурина Т.М., Назаров Т., Прохоров A.M., Ремизов О.А., Тешабаев А.Т. // ФТП, 1983. т. 17, вып. 12, с. 2137-2142.

82. Гулидов Э.А., Калинушкин В.П., Мурин Д.И., Плоппа М.Г., Прохоров A.M., Шведенко М.В., Эйдельман Б.Л. // Микроэлектроника, 1985, т. 14, вып. 2, с. 130-133.

83. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии. М: Мир, 1984, 472 с.

84. Мильвидский М.Г. Освенский В.Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984. 256 с.

85. Wu C.I., Wittry D.B. Investigation of minority-carrier diffusion lengths hy electron bombardment of Shottky barriers // Appl. Phys. 1978. Vol. 49, N 5, p. 2827-2836.

86. Бериш P. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. M.: Мир, 1984. т.1, 336 стр.; т.2, 448 с.

87. Экштейн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц с поверхностью твердого тела. М.: Мир, 1995, 319 с.

88. Bondur I.A., Frieser R.G. // Proc. 5th Int. Symp. Dry Processes. Tokyo, Sept. v. 19-20, 1983, p. 63-65.

89. Belkacem A., Andre E., Oberlin I.C. et.al. // Mater. Sci. Eng., 1989, v. B. 4. p. 451^55.

90. Heddleson I.M., Horn M.W., Fonash S.I. // J. Electrochem. Soc., 1990, v. 137, N6, p.1960- 1964.

91. Бузынин A.H., Лукьянов A.E., Осико B.B., Татаринцев В.М. Электрически активные дефекты кристаллов Si. // В кн.: Рост кристаллов, том 19, М.: Наука, 1991, с. 169-180.

92. Luk'yanov А.Е., Buzynin A.N., Butylkin A.I., Butylkina N.A. SEM investigation of p-n junction in homogeneous p-Si. // Scanning, 1992, v. 14, No. 6, p.358-359.

93. Buzynin A.N., Luk'yanov A.E., Osiko V.V., Voronkov V.V. Inversion of conductivity in p-Si after ion treatment. // Defect and Impurity Engineered

94. Semiconductors and Devices. (Mat.Res.Soc.Simp.Proc.1995. Vol.378). Pittsburg, PA, p. 653-658.

95. MRS Spreeng Meeting 98. Call for Papers. Pittsburg, PA, 1997. p. 5.

96. Mohapatra Y.N. and Giri P.K. Evidence of defect migration and clustering in MeV heavy ion damaged silicon. // Abstr. of 1998 MRS Spring Meeting, April 13-17, San-Francisco USA, p.86.

97. Deenapanray P.N.K., Auret F.D., Meyer W.E., et. al. Electrical characterization of 1 keV He—, Ne—, and Ar-ion bombarded и-Si using deep level transient spectroscopy. // Abstr.of 1998 MRS Spring Meeting, April 1317, San-Francisco USA, p.80.

98. Symko M.I., Sopori B.L., Reedy R. et. al. Hydrogen diffusion and defect passivation in silicon by forming GAS anneal. // Abstr.of 1998 MRS Spring Meeting, April 13-17, San-Francisco USA p.87.

99. Способ обработки фианитов. Авт. свидет. СССР № 1558054, 1988 (А.Н.Бузынин, Ю.Н. Бузынин, В.Г.Шенгуров, В.И.Александров, Е.Е. Ломонова, В.В.Осико, В.М.Татаринцев).

100. Способ обработки фианитов. Патент СССР. № 1752125, 1992 (А.Н.Бузынин, Ю.Н.Бузынин, В.Г.Шенгуров, В.И.Александров, Е.Е. Ломонова, В.В.Осико, В.М.Татаринцев).

101. Шенгуров В.Г., Шабанов В.Н., Бузынин А.Н., Осико В.В., Ломонова Е.Е. Гетероэпитаксиальные кремниевые структуры на фианитовых подложках. //Микроэлектроника, 1996, 6, 204-209.

102. Способ получения эпитаксиальных слоев кремния на фианите. Авт. свидет. СССР, № 1748464, 1991 (А.Н.Бузынин, Ю.Н.Бузынин, В.И.Александров, В.В.Воронов, Е.Е.Ломонова, В.В.Осико, В.М.Татаринцев). 1

103. Способ получения слоев кремния на фианитовых подложках. Авт. свидет. СССР. № 1748468, 1992 (А.Н.Бузынин, Ю.Н. Бузынин, В.Г.Шенгуров, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, Е.Е. Ломонова).

104. Бузынин А.Н., Осико В.В., Воронов В.В., Воронько Ю.К., Лукьянов А.Е., Бузынин Ю.Н, Володин Б.А, Мурель А.В., Дроздов Ю.Н., Парафин А.Е. Эпитаксиальные пленки фианита на кремнии и арсениде галлия. // Изв. РАН, сер. физич., т.67, № 4, 2003, с.586-587.

105. Pincik Е., Jergel М., Mullerova J., Falcony С., Ortega L., Buzynin A. N., Lomonova E. E., R. Brunner, S. Chromik, and M. Hartmanova. On structural properties of Si/Zr(Y)02 and Zr(Y)02/Si system. // Acta physica slovaca, 2004, v.54, N2, p.147-161.

106. Способ получения эпитаксиальных слоев арсенида галлия на фианите. Авт. свидет. СССР № 1725576, 1992 (В.И.Александров, А.Н.Бузынин, Ю.Н.Бузынин, В.В.Воронов, Е.Е.Ломонова, В.В.Осико, В.М.Татаринцев).

107. Способ получения эпитаксиальных слоев соединений AinBv на фианите. Авт. свидет. СССР № 173072, 1992 (А.Н.Бузынин, Ю.Н. Бузынин, В.В.Осико, В.М. Татаринцев).

108. Buzynin A.N., Osiko V.V., Buzynin Yu.N., Pushnyi B.V. Growth of GaN on fianite by MOCVD capillary epitaxy technique. // MRS Internet Journal of Nitride Semiconductor Research, 1998, Vol.4, Article 49. ('http://nsr.mii .mrs.org/4/49/).

109. Бузынин A.H., Осико B.B., Воронько Ю.К., Ломонова Е.Е., Лукьянов А.Е., Бузынин Ю.Н., Хрыкин О.И., Данильцев В.М., Дроздов Ю.Н. Эпитаксиальиые структуры соединений АШВУ на фианите. // Известия РАН, сер. физич., 2002, т.66, № 9, с. 1345-1350.

110. Шефталь H.H., Бузынин А.Н. Преимущественная ориентация кристаллитов на субстрате и влияние царапин. // Вестник МГУ, сер. 4, 1972,3, с. 102-104.

111. Pouce FA., Bour D.P. and Götz W. // Appl. Phys. Lett., 1996, 68, p.57.

112. Rosner S.J., Car E.C. et. al. // Appl. Phys. Lett., 1997, 70, p.420.

113. Bandic Z., Piguette E.C., et. al. // Appl. Phys. Lett., 1998, 72, p.3166.

114. Weyers M. and Sato M. // Appl, Phys. Lett., 1993, V.62, №12, p. 13961398.

115. Ougazzaden A., Bellego Y. Le, Rao E.V.K, et.al. // Appl. Phys. Lett., 1997, V.70, №21, p. 2861-2863.

116. Buzynin Yu., Belyaev A. Akhsakhalyan A. et al. // Pros, of "MW-2001" Inter. Congress of Advanced Materials 25-28 Sept. 2000, Munich, Germany, Article 672.

117. Бузынин Ю.Н., Востоков H.B., Гапонова Д.М. и др. Буферные слои InGaAs на подложках пористого арсенида галлия. // Изв. РАН, сер. физич., 2003, т.67, № 4, с.579-582.

118. Способ выявления электрически активных неоднородностей полупроводников. Авт. свидет. СССР № 15311766, 1988 (А.Н.Бузынин, Н.А.Бутылкина. И.Б.Гричевский, А.Е.Лукьянов). Опубл. в БИ. 1989. №47.

119. E.I. Rau, A.N. Zhukov and E.B. Yakimov. // Solid-State Phenomena, 1998, v. 53-54, p. 327.

120. Бузынин Ю.Н., Беляев A.B., Бузынин A.H., Pay Э.И., Лукьянов A.E. Электрически активные дефекты слоев GaAs, InGaAs на подложках монолитного и пористого GaAs. // Изв. РАН, сер. физич., 2004, т.68, № 9, с.1370-1373.

121. Buzynin A.N., Buzynin Yu.N., Belyaev A.V., Luk'yanov A.E. and Rau E.I. Growth and defects of GaAs and InGaAs films on porous GaAs substrates. // Thin Solid Films, 2007, v. 515, p. 4445^1449.

122. Бузынин A.H., Осико B.B., Воронько Ю.К., Лукьянов А.Е., Бузынин Ю.Н., Беляев А.В., Дроздов Ю.Н. Пленки GaN и GaNAs на подложках монолитного и пористого Si и GaAs с подслоем фианита.// Изв. РАН, сер. физич., 2005, т.69, № 4, с. 211-217.

123. Бузынин A.H.,'Воронков B.B., Лукьянов A.E. Плазмостимулированное < низкотемпературное перераспределение примеси в Si.// Известия РАН, серия "Поверхность", 2000, N 4, с.88-92.

124. Buzynin A.N., Luk'yanov А.Е., Osiko V.V., Voronkov V.V. Non-equilibrium impurity redistribution in Si. // Nuclear Instrum. and Methods in Physics Research, B, 2002, N 186, p. 366-370.

125. Voronkov V.V. Generation of thermal donors in silicon: oxygen aggregation controlled by self-interstitials. // Semicond. Sci. Technol., 1993, v. 8, p. 20372047.

126. Stolwijk N.A., Holzl J., Frank W., Weber E.R., Mehrer H. // Appl.Phys., 1986,. v. A39, p. 37.

127. Zimmermann H., Ryssel H. // Appl.Phys., 1992, v. A55, p.121.

128. Дублицевич B.M., Бузынин A.H., Лукьянов A.E., Бутылкина Н.А. Выявление неоднородностей структуры и электрических свойств кремния электронно-зондовыми методами. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1984, т.48, №12, с. 2444-2446.

129. Бузынин А.Н., Бугылкина Н.А., Лукьянов А.Е. и др. Электрически активная структура V-G- областей кристаллов кремния, полученныхметодом Чохральского // Изв. АН СССР, сер. физич., 1988, т. 52, № 7, с. 1387-1390.

130. Johnson N.M., Hahn S.K. Hydrogen passivation of oxygen-related thermal-donor defects in silicon // Appl. Phys. Lett., 1986, v. 48, N1, p. 709-711.

131. Chanire A., Pearion S.J., Kimerling J,C. el al. Interaction of hydrogen and thermal donor defects in silicon // Appl. Phys. Lett. ,1987, v. 50, N 9, p. 513515.

132. Эйденэон A.M. Пузанов Н.И Влияние скорости выращивания на микродефекты в крупногабаритных бездислокационных кристаллах кремния, полученных методом Чохральского // Кристаллография, 1985, т. 30, № 5, с. 992-998.

133. Пузанов Н.И., Эйденэон A.M. Релаксация в системе точечных дефектов растущего бездислокационного кристалла кремния // Кристаллография, 1986, т. 31, №2, с. 373-379.

134. Voronkov V.V. Microdefecls in dislocation free silicon crystals // J.Crystal Growth. 1982, v. 59, p. 625.

135. Бузынин A.H., Заболотский C.E., Калинушкин В.П. и др Крупномасштабные электрически активные примесные скопления в кристаллах кремния, выращенных методом Чохральского. // ФТП, 1990. т.24. № 2, с. 264-270.

136. Милевский Л. С, Сидоров Ю. А., Ткачева Т. М. // Легированные полупроводники. М., 1982. С. 152.

137. Бузынин А.Н., Бутылкина И.А., Гричевский И.Б. и др. Определение характеристик электрически активных дефектов кристаллов кремния // Изв. АН СССР, сер. физич., 1990, т. 53, № 1, с. 288-292.

138. Бузынин А. Н., Лукьянов А. Е., Аль Шаер В., Калмыков Д.В., Харитонова, К.Ю. Расчеты контраста РЭМ-изображений микродефектов кристаллов кремния // Изв. АН СССР, сер. физич., 1992, т. 55, № 3, с. 4549.

139. Капауа К., Okayama S. Penetration and energy loss theory of electron in solid target //Microscopic electronique, 1970. Grenoble: Soc. Franc. Microsc. Electron., 1970, vl. 2, p. 159-160.

140. Donolato C. On the theory of SEM charge collection imaging of localized defects in semiconductors //Optic, 1978, v. 52, N 1, p. 19-36.

141. Leamy H.G., Kimerling L.C., Ferries S.D. Silicon single crystal charactcriyjtion by SEM. // Scanning Electr. Microsc., 1976, v. 1, N 4, p. 529538.

142. Everkart T. E.HoffP. N. // J. Appl. Phys., 1971, v. 42, p. 5837.

143. De Kock A. I. R. Microdefects in dislocation-free silicon.// Phylips Res. Rep. Suppl., 1973, v. 1, p. 1-104.

144. Бузынин А.Н. Дементьев Ю.С. Уразгильдин И.Ф. и др. Образование бездефектной зоны в кремниевых пластинах при отжиге // Изв. АН СССР, сер. физич., 1983, т 47, №6, с. 1136-1140.

145. Foil Н., Gossele B.U., Kolbesen В. О. Formation of swirls under agglomeration of interstitial atoms// J. Cryst. Growth, 1977, v. 40, N 1, p. 90— 108.

146. De Kock A. I. R., van de Wijgert W. M. // J. Cryst. Growth, 1980, v. 49, p. 718.

147. Гегузин Я. И. // Диффузионная зона. М.: Наука, 1978, 344 с.

148. Милевский Л. С., Высоцкая В. В., Сидоров Ю. А. // ФХОМ, 1980, N 1, с. 153.

149. ShirakiH. //Japan J. Appl. Phys., 1977. v. 13. p. 1514.

150. Hu S.M. Defects in silicon. // J. Vacuum Sci. and Technol., 1977, v. 44, N 1, p. 17-31.

151. Болтакс Б. И. // Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. Л.: Наука, 1972. 384 с.

152. Батавин В. В. II Кристаллография, 1970, т. 15, с. 125.

153. Литвинов Ю. М. и др. // Электронная промышленность, 1980, N 8-9, с. 28.

154. Воронкова Г.И. и др. // В кн.: Методы получения и исследования монокристаллов кремния, вып. 2. М.: Гиредмет, с. 91.

155. Бузынин А.Н., Бувальцев А.И., Бутылкина Н.А., Лукьянов А. Е., Осико В.В. Влияние микродефектов кремния на характеристики приборных структур с металлизацией // Изв. АН СССР, сер. физич., 1991, т 55, № 8, с. 1594-1597.

156. Стриха В.И., Бузанева Е.В. // Физические основы надежности контактов металл полупроводник в интегральной электронике. М.: Радио и связь, 1987, с. 256.

157. Huff H.R. // Solid State Technology, 1983, N 4, p. 2-222.

158. Murray E.M. // J.App. Phys., 1984, V.55, N 2, p. 536-541.

159. Seidel Т.Е. // J. Electrochem. Soc., 1976, v. 76, N 1, p. 163.

160. Lawrence J.E., Huff H.R. // In: VLSI Electronics-Microstructure Science (Einspruch N.G., ed), v. 5, Academic Press, N.J., 1982, p. 51-102.

161. Polignano M.L., Cerofolini G.F., Bender H., Claeys C. Gettering Mechanisms in Silicon // J.Appl.Phys., 1988, v. 64, N 2, p. 869 876.

162. Knize R.J, Cecchi J.L.//J. Appl. Phys., 1983, v. 54, N 6, p. 3183.

163. Tan T.Y., Gardner E.E., Tice W.K. // Appl. Phys. Lett., 1977, v. 30, p. 175.

164. Deithard H. et.al // Solid State Technology, 1983, v. 26, N 8, p. 137-143.

165. Lin W., Benson K.E. The Science and Engineering of Large- Diameter Czochralski Silicon Crystal Growth // Annual Review of Materials Science, August 1987, Vol. 17, Pages 273-298

166. Способ геттерирования быстродиффундирующих примесей в кремнии. Авт. свидет. СССР № 1752125, 1992 (А.Н. Бузынин, Н.А. Бутылкина. И.Б. Гричевский и др.)

167. Yang W.S., Ahn K.Y., Marioton B.P.R. et al. Gold gettering in directly bonded silicon wafers // Japan. J. Appl. Phys., 1989, v. 28, N 5, p. L721-L724.

168. Валиев К. А., Васильев А. Г., Васильев А. П. и др. // Микроэлектроника. 1989, т. 18, с. 241.

169. Mozer А.Р. Silicon wafer technology. Status and overlook at the millennium and a decade beyond. // Solid State Phenomena, v. 69-70, Eds. Gnmmeiss H.G., Kittler M. and Richter H. Sritec Publications Ltd, Switzerland (1999), p. 1-10.

170. Ravi K.V., Materials quality and materials cost-are they on a collision course. // Solid State Phenomena, v. 69-70, Eds. Grimmeiss H.G., Kittler M. and Richter H., Scitec Publications Ltd, Switzerland, 1999, p. 103-110.

171. Мильвидский М.Г. Полупроводниковый кремний современное состояние, проблемы и перспективы // Известия ВУЗ'ов, сер. Материалы электронной техники, 2001, N 2, с. 15-24.

172. Бузынин А.Н., Королева Е.А. Последние достижения в области получения монокристаллов кремния. // Зарубежная электронная техника, 1985, с. 68-108.

173. Алешин А.А., Бузынин А.Н. Современые проблемы выращивания монокристаллов кремния. // Доклады международной конференции "Кремний 2004", Иркутск, 2004.

174. Suzuki Т., Isava N., Okubo Y. and Hoshi К. In: Semiconductor Silicon 1981. // The Electrochem. Soc., Pennington, N.Y., 1981, p. 90-100.

175. Cohen C., // Electronics, 1980, v.53, N 15, p. 83-84.

176. Watanabe M., Usami Т., Takashi S., et.al. // Jap. J. Appl. Phys., 1983, v.22, N l,p. 185-189.

177. Hashikawa K. // Jap. J. Appl. Phys., 1982, v.21, N 9, p. L545-L547.

178. Hurle D.U.I. // J. Phys. Mag., 1966, v. 13, p. 305-310.

179. Utech H.P. and Flemings M.C. // J. Appl. Phys., 1966, v. 37, N 5, p.2021-2024.

180. Witt A.F., Herman C.J., Gatos H.C. // Mater. Sci., 1970, v. 5, N 9, p.822-825.

181. Sugano T.J. // Vac. Sci. Technol., 1982, v. 18, N 7, p.804-809.

182. Patel J.L. In: Semiconductor Silicon 1981 // The Electrochem. Soc., Pennington, N.Y., 1981, p. 189-207.

183. Green R. E. // J. Appl. Phys. 1964, v. 35, p. 1297.

184. Фогель А. А. Индукционный метод удержания жидких металлов во взвешенном состоянии. Д.: Машиностроение, 1969, 104 с.

185. Салли И.С., Фалькевич Э.С. Производство полупроводникового кремния. М.: Металлургия, 1970, 149 с.

186. Kramer H.J. // Solid State Technol., 1983, N 1, p. 137-142.

187. Kepn I.L., et.al. In: Semiconductor Silicon 1977 // The Electrochem. Soc., Pennington, N.Y., 1977, p. 52.

188. Воронков B.B. Агрегация точечных дефектов в кристаллах кремния, растущих из расплава. // В кн.: Рост кристаллов, т. 18, М.: Наука, 1990, с. 183-197.

189. Puzanov N.I., Eidenzon A.M. Microdefect in Chochralsky silicon single crystals. // J. Crystal Growth, 1997, v. 178, p.459-467.

190. Мильвидский М.Г., Особенности дефектообразования в бездислокационных монокристаллах полупроводников //Известия ВУЗ'ов, сер. Материалы электронной техники, 1998, N 3, с.4-13.

191. Furuya Н., Harada К., Park J.G., Cz single-crystal silicon without grown-in defects. // Solid State Technol., November 2000, p. S25-S28.

192. Voronkov V.V., Falster R., Grown-in microdefects, residual vacancies and oxygen precipitation bands in Czochralski silicon. // J. Crystal Growth, 1999, v.204, p.462-474.

193. Suhren M., Grof G., Lambert U., et. al. Microdefects in heavily B-doped Cz silicon single crystals. // Electrochemical Soc. Proc. v.96-13, Eds. Kolbesen B.O., Clayes C.L., The Electrochemical Soc. Inc., Pennnigton, USA, (1996), p.132-1378.

194. Леммлейн Г.Г. Морфология и генезис кристаллов. М.: Наука, 1973, 327с.

195. Шафрановский И.И. Лекции по кристалломорфологии. М.: Высшая школа, 1968, 174 с.

196. Хонигман Б. Рост и форма кристаллов. М., изд-во ИЛ, 1961, 210 с.

197. Шефталь Н.Н. Акцессории роста кристаллов. // Труды Института кристаллографии АН СССР, 1947, 3, 55.

198. Петров Д.А, Буханова А.А. Переохлаждение расплава и рост кристаллов по Чохральскому. // ДАН СССР, 1961, т. 139, № 4. с.933-935.

199. Siszek Т.Е. Non cilindrical growth habit of flout zoned dislocation-free (111) silicon crystals. // J. Cryst. Growth, 1971, 10, 3. p.263-268.

200. Любалин М.Д. Морфология кристаллов, вытягиваемых из расплава. // В кн.: Рост кристаллов, т.9, М.: Наука, 1972, с. 121-126.

201. Фалькевич Э.С.,Блецкан Н.И., Неймарк К.Н., Осовский М.И. Особенности внешнего вида бездислокационных кристаллов кремния. // В кн.: Рост кристаллов, т.9, М.: Наука, 1972, с. 189-192.

202. Воронков В.В. Процессы на границе фронта кристаллизации. // Кристаллография, 1974, т.19, №5, с. 922-929.

203. Barle W.N., Ragai R.K., Seth G.L. Morphology of diamond structure crystals (Si, Ge) grown from the melt. // Indian J. Pure Appl. Phys., 1976, v. 14, 5. p.394-395.

204. Бузынин A.H., Блецкан Н.И., Заичко B.B., Шефталь Н.Н. Вынужденная форма роста и совершенство монокристаллов. // В кн.: Процессы реального кристаллообразования. М.: Наука, 1977,с.52-60.

205. Антонов П.И. Изучение капиллярных явлений в процессе роста кристалла. // В кн.: Рост кристаллов, т.6, М.: Наука, 1965, с. 158-160.

206. Pohl R.G. // J. Appl. Phys., 1954, v. 25, p.668.

207. Воронков В. В. О термодинамическом равновесии на линии раздела трех фаз. // ФТТ, 1963, т. 5, №2, с. 571.

208. Surec Т. and Chalmers В. The direction of growth of the surface of a crystal in contact with its melt. // J. Cryst. Growth, 1975, v.29, N 1, p. 1-11.

209. Surec T. The meniscus angle in Germanium crystal growth from the melt. // Scr. met., 1976, N 10, p. 425.

210. Татарченко B.A., Сает А.И., Степанов A.B. К расчету высоты столба жидкости при получении изделий из расплава. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1969, т. 33, № 12, с. 1954-1959.

211. Баландин Г.Ф. Литье намораживанием. М., Машгиз, 1962, 263 с.

212. Татарченко В.А. и Бренер Е.А. Устойчивость процесса кристаллизации из расплава при капиллярном формообразовании. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1976, т. 40, № 7, с. 1456-1467.

213. Татарченко В.А., Сатункин Г.А. Исследование капиллярных условий при кристаллизации из расплава сапфировых стержней. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1976, т. 40, № 7, с. 1488-1491.

214. Татарченко В.А. Устойчивый рост кристаллов. М.: Наука, 1988, 240 с.

215. Surek Т. Theory of shape stability in crystal growth from the melt. // J. Appl. Phys., 1976, v. 47, N 10, p. 4384-4393.

216. Сурек Т., Кориел С., Чалмерс Б. Устойчивость формы кристалла в процессах роста, определяемого формой мениска. // В кн.: Рост кристаллов, т. 13, М.: Наука, 1980, с. 180-190.

217. Чалмерс Б. Теория затвердевания. М.: Металлургия, 1968, 288 с.

218. Лодис Р., Паркер Р. Рост монокристаллов. М.: Мир, 1974.

219. Brice С. // J. Cryst. Growth, 1970, v. 6, N 2, р.205.

220. Чернов А.А. Кристаллография, 1971, т. 16, № 4, с. 842.

221. Тиман Б.Л, и Колотий О.Д. Влияние тепловых условий на эффект грани. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1980, 44, 2, с.284-285.

222. Любов Б.Я. Теория кристаллизации в больших объемах. М.: Наука, 1975, 256 с.

223. Мильвидский М.Г., Беркова A.B. Некоторые особенности распределения примесей в монокристаллах полупроводников при выращивании по методу Чохральского. // ФТТ, 1963, 5, с.709-716.

224. Флеминге М. Процессы затвердевания // М.: Мир, 1977. 423 с.

225. Пфанн В.Дж. Зонная плавка. М.: Мир, 1970, 272 с.

226. Бузынин А.Н., Алешин A.A., Блецкан Н.И. Особенности морфологии кристаллов кремния, выращиваемых из расплава в неосесимметричных направлениях//Электрон, техника. Сер. Материалы. 1983, № 4, с. 45-49.

227. Воронков Б.В., Панков В.М. Рост кристаллов кремния с одной дислокацией. Кристаллография, 1975, 20, 6, с.1145-1151.

228. Стейман А., Цииммерли У. Особенности роста монокристаллов арсенида галлия // Технология полупроводниковых соединений. М.: Металлургия, 1967, с. 219-237.

229. Строителев С.А. // Кристаллохимический аспект технологии полупроводников. Новосибирск: Наука, 1970. 192 с.

230. Антонов П.И. и др. // Получение профилированных монокристаллов и изделий способом Степанова. Л.: Наука, 1980. 280 с.

231. Демьянов Я А. // Кристаллография, 1970, т. 15, с. 808.

232. Носов Ю. Г., Антонов П. И. и др. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1972, т, 35, с. 495.

233. Антонов П. И., Бахолдин С. И. Влияние анизотропии физических свойств на форму и дефектную структуру профилированных монокристаллов // В кн.: Рост кристаллов. М.: Наука, 1983, т. 14, с. 164 — 170.

234. Блецкан Н.И., Березенко Л.Е., Веселкова H.A. К вопросу о двойниковании при выращивании монокристаллов кремния. // Сб. Кремний и германий, ч. 1, М.: Металлургия, 1971, с. 54-62.

235. Бузынин Ю. Н., Бузынин А. Н., Блецкан Н. И., Соколов Е. Б. Особенности двойникования в лентах кремния // Изв. АН СССР, сер. физич., 1979, т. 43, с. 1997-2000.

236. Антонов В.А., Селин В.В. Особенности роста и свойств объемных монокристаллов фосфида индия.//Электронная промышленность, 1980, №8-9, с. 15-17.

237. Мюллер Р.Л., Джекобсон Р. Двойники в антимониде индия. // В кн.: технология полупроводниковых соединений. М.: Металлургия, 1967, с.235-240.

238. Блецкан Н.И., Бузынин А.Н., Волков А.Ф. и др. Пути повышения однородности промышленных монокристаллов кремния // Электронная промышленность, 1980, № 8-9, с. 6-14.

239. Gottshalk Н., Patzer G., Alexander Н. // Phys. Stat. Sol. (a), 1978, v. 45, p. 207.

240. Teller G. W. // J. Ciyst. Growth. 1981, v. 51, p. 418.

241. Антонов П.И., Бахолдин С. И., Носов Ю. Г., Калитина Е. С. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1983, т. 47, с. 315.

242. Бузынин А.Н., Бутылкина Н.А., Дементьев Ю.С., и др. Применение РЭМ для определения условий образования неоднородностей в кристаллах антимонида индия. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1987, т. 51, №3, с.361-367.

243. Блецкан Н.И., Бузынин А.Н., Бутылкина Н.А. и др. Неустойчивость монокристаллического роста дислокационных кристаллов кремния большого диаметра. // Изв. АН СССР, сер. физич.,1984, т. 48, с. 2350-2355.

244. Cahn R. W. // Adv. Phys. 1954. v. 9, p. 363.

245. Абросимов H.B. Ерофеева C.JI., Татарченко В.А. // Изв. АН СССР, сер. физич.,1985, т. 49, № 12, с. 2361.

246. Алешин А.А., Блецкан Н.И., Богатырев С.Ф., Бузынин А.Н., Любалин М.Д. Развитие структуры кремниевых труб, получаемых на затравку— формообразователь. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1985, т. 49, № 12, с. 2375-2379.

247. Бузынин А.Н., Заичко В.В., Осико В.В. Татаринцев В.М. Условия нарушения бездислокационного роста и стабильности расплавленной зоны при выращивании кристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки. // Кристаллография, 989, т. 33, с. 208-214.

248. Антонов П.И., Григорьев Н.С., Степанов А.В. // Процессы роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок. Новосибирск: Наука, 1975, с. 268.

249. Бузынин АЛТ Блецкан Н.И., Кузнецов Ю.Н., Шефталъ Н.Н. Ростовые дефекты полупроводниковых кристаллов // В кн.: Рост кристаллов. М.: Наука, 1980, т. 13, с. 251-260.

250. Swarts J.C., Surek В.Т., Chalmers B.J. // Electronic Materials, 1975, v. 4, N 2, p.255.

251. Schwuttke G.H. // Phys. status solidi (a), 1977, v.43, N 1, p. 43.

252. Ravi K.V. // J. Crystal Growth, 1977, v. 39, p. 1.

253. Surek Т., Hari Rao C.B., Swartz J.C., Garone L.G. Surface morphology and shape stability in silicon ribbons growth by the edge-defined, film-fed growth process. // J. Electrochem. Soc., 1977, v. 124, N 1, p. 112-123.

254. Ciszek T. F. Edge-defined, film-fed growth of silicon ribbons. // Mat. Res. Bull., 1972, v. 7, p. 731-738.

255. Блецкан H. И., Бузынин A. H., Заичко В. В., Селин В. В. Выращивания лент кремния методом Степанова // Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы, 1978, т. 14, №4, с. 603-606.

256. Галактионов Е.В., Крымов В.М., Колесникова Э.Н., Бахолдин С.И. и др. // Тез. докл. V Всесоюзн. совещ. по росту кристаллов, Тбилиси, 1977, т. 2, с. 240.

257. Бузынин Ю.Н., Орлов Ю.Н., Бузынин А.Н. и др. Исследования в РЭМ монокристаллических лент кремния // Поверхность. Физика, химия, механика, 1983, № 7, с. 62-67.

258. Регель А. Р., Глазов В.М. // ФТТ, 1983, т. 17, с. 1729.

259. Дементьев Ю.С. Бузынин А.Н., Блецкан Н.И., Соколов Е.Б., Федоров В.А. Морфология и механизм роста кристаллов фосфида галлия из газовой фазы //Кристаллография. 1980, т. 25, с. 1267-1272.

260. Бузынин А. Н., Антонов В. А., Осико В. В., Татаринцев В. М. Общие черты двойникования кристаллов кремния и соединений AinBv // Изв. АН СССР, сер. физич., 1988, т. 52, № 10, с. 1889-1894.

261. Воронков В.В. // Изв. АН СССР, сер. физич., 1985, т. 49, с. 2467.

262. Hurle D.T.J., et. al. The mechanism of growth-twin formation in zincblende crystals: new insights from a study of magnetic liquid encapsulated Czochralski-grown InP single crystals. // J. Crystal Growth, 1998, v. 187, N 1, p. 9-17.

263. Шефталь H.H. Искусственная эпитаксия Диатаксия (графоэпитаксия) // Материалы электронной техники, ч. 1 - Физико-химические принципы методов синтеза, Новосибирск: Наука, 1983, с. 83— 102.

264. Givargizov E.I. Artificial epitaxy (graphoepitaxy) // Ch. 21 in: Handbook of Crystal Growth, part 3b, ed. D.T.J.Hurle, Thin Films and Epitaxy // Elsevier, Amsterdam, 1994, pp.941-995.

265. Шефталь H.H., Клыков В.И. Особенности и механизм явления искусственной эпитаксии. // Рост кристаллов, М.: Наука. 1980, т. 13, с. 8084.

266. Шефталь Н.Н. К вопросу о реальном кристаллообразовании. // В кн.: Рост кристаллов, М., изд-во АН СССР, 1961, т. 3, с. 9-21.

267. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкости, Л.: Наука, 1975, 592с.

268. Глазов В. Н., Чижевская С. Н., Глаголева Н. Н. Жидкие полупроводники, М.: Наука, 1967.

269. Бузынин А.Н., Заичко В.В., Осико В.В., Татаринцев В.М. Условия нарушения бездислокационного роста и стабильности расплавленной зоны при выращивании кристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки // Кристаллография, 1989, т. 34, №1, с. 208-214.

270. Способ получения кристаллов соединений АШВУ. Авт. свидет. СССР №1452220, 1988 (А.Н. Бузынин, В.В.Осико, В.В.Воронков, В.М.Татаринцев, В.Г.Марков, А.М.Соколов).

271. Способ получения лент кремния. Авт. свидет. СССР №1082074, 1984 (А.Н Бузынин, Ю.Н.,Бузынин, Ю.Н.Орлов, Н.И.Блецкан, Ю.С.Дементьев, Е.Б.Соколов).

272. Способ выращивания монокристаллов соединений АШВУ. Авт. свидет. СССР. № 1522795, 1989 (А.Н Бузынин, В.В. Осико, В.М.Татаринцев, Ю.С.Дементьев, В.Г.Марков, А.М.Соколов).

273. Горшков В.Г., Данилейко Ю.К., Осико В.В., Сидорин В.В. // Тез. докл. Всесоюз. конф. «Физические методы исследования материалов электронной техники». Кишинев, 1986, с. 113.

274. Способ получения монокристаллов кремния. Авт. свидет. СССР №1365743, 1987 (А.Н Бузынин, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, В.В.Воронков).

275. Способ выращивания монокристаллов кремния. Авт. свидет. СССР № 1422728, 1988 (А.Н Бузынин, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, В.В.Заичко, Н.И.Блецкан, И.Ф.Червоный).

276. Бузынин А.Н. Субсекториальные особенности строения кристаллов, выращиваемых из расплава // Материалы IX Сов. по получению профилированных кристаллов и изделий способом Степанова, Л., 1982, с.284-290.

277. Индуктор для бестигельной зонной плавки. Авт. свидет. СССР №1429604, 1988 (А.Н Бузынин, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, И.Б.Гричевский, В.В.Заичко, В.С.Клочков, И.Ф.Червоный, Н.И.Казимиров).

278. Способ и устройство для получения монокристаллов кремния. Авт. свид. СССР №1422727, 1988 (А.Н Бузынин, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, В.В.Заичко, А.А.Кравцов, И.Ф.Червоный).

279. Устройство для получения монокристаллов кремния. Авт. свидет. СССР. № 1508613, 1989 (А.Н Бузынин, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, В.В.Заичко, А.А.Кравцов, И.Ф.Червоный).

280. Способ и устройство для получения монокристаллов кремния. Авт. свидет. СССР № 1603843, 1990 (А.Н Бузынин, В.В.Осико, В.М.Татаринцев, В.В.Заичко, А.А.Кравцов, И.Ф.Червоный).