Предложена методика отжига полупроводников в условиях воздействия ультразвука (f=5 10 МГц, W<104 Вт/м<^>2). На модельных образцах нейтронно легированного Ge (ГЭС-45, Фn?1015 см<^>-2) проведен изохронный отжиг радиационных дефектов. Представлены сравнительные результаты измерения электрофизических параметров (методом Холла в диапазоне Т=77-300 К). Установлено, что механизм УЗ-воздействия сводится к ускорению диффузии точечных дефектов за счет снижения энергии активации и повышения концентрации неравновесных дефектов.

An original annealing method of semiconductors in the terms in-situ an ultrasound influence (f=5?10 МHz, W<104 W/m2) is described. On the model samples of a neutron-transmutation Ge (Фn?1015 cm-2) the isochronal annealing of the radiation defects (Тan=90?460°С, t=30 min, ?Тan= 30°С) is realized. The comparative results of measurements of electrical parameters (by Hall method in Т=77?300 К range) are presented. It is finding that the US influence mechanism have been reduced to an acceleration of the point defects diffusion. It is argued that this is the result of the activation energy decrease and the increase of the non-equilibrium defects concentration

Досліджено дію лазерного імпульсу тривалістю 40 нс, довжиною хвилі 0,694 мкм і енергією 650 мДж на поверхню (112) монокристалічного Ge. Числовим методом за неявною схемою розв'язано рівняння теплопровідності для даних умов опромінювання. Згідно з розрахунками відбувається зріз заднього фронту імпульсу внаслідок поглинання в парі. Під дією значного реактивного тиску (біля 1 ГПа) і температури на глибині біля кількох мікронів у центрі плями спостерігались короткі дислокаційні петлі.

The influence of the 40 ns laser pulse with energy 650 mJ on the surface (112) of Ge single crystal was investigated. Heat-conduction equation for stated conditions of irradiation was salved by the numerical method with using of indirect scheme. In accordance with calculations the back front of the laser impulse is cut away owing to absorption in vapor. Short dislocation loops caused by the big jet pressure (~1GPa) and high temperature were observed in the centre of the laser spot on the depth of a few (m

Досліджено дію лазерного випромінювання з довжиною хвилі lambda = 0,694 мкм, енергією в імпульсі W ~ 1,6 Дж і тривалістю tau = 1 мс на поверхню (112) монокристалічного германію. Шляхом розв'язання диференціального рівняння теплопровідності отримано залежності густини оптичної потужності, яку поглинає поверхня Ge, від часу опромінення, а також розподіл температури на поверхні вздовж радіуса лазерної плями. Проаналізовано фізичний механізм виникнення дислокацій на ділянці з температурою ~450 К, де фотонагрівання не є головним фактором дефектоутворення. Зроблено висновок, що дислокації в лінійно-періодичних структурах виникають завдяки гетерогенному зародженню і розширенню призматичних петель, орієнтованих у періодично-індукованому полі концентрації вакансій.

The influence of 1 ms laser pulse with energy 1.6 J and wavelength 0,694 мm on the surface (112) of Ge single crystal was investigated. Time dependence of optical power density absorbed by the Ge surface as well as temperature distribution on the surface along the laser spot radius was found by solving the heat-conduction equation. Physical mechanism of dislocation generation in the spot area with temperature ~450 K, where heating was not the main factor of defect generation, was analyzed. It was concluded that dislocations ranged in linear periodical structures were arising owing to heterogeneous springing and growing of prismatic loops oriented in periodic deformation-induced vacancy concentration field.

Запропоновано кристалоквазіхімічний механізм складного легування телуриду германію Cu2Te i Bi2Te3 та зроблено аналіз дефектної підсистеми сплаву.

Обгрунтовано й апробовано на зразку монокристала германія можливість застосування комбінованого методу повної інтегральної відбивної здатності для діагностики сильно поглинаючих монокристалічних зразків, що містять порушений поверхневий шар та одночасно декілька визначальних типів мікродефектів.

Изучено влияние низкотемпературной деформации с одновременным ультразвуковым облучением на рекомбинационные свойства и проводимость приповерхностных слоев Ge. Деформация при 300 К вызывает зарождение дислокаций и точечных дефектов (ТД) в приповерхностном слое, в котором проявляется донорное действие деформации и снижается время жизни неравновесных носителей заряда. Термообработка кристаллов в интервале 400 - 900 K сопровождается генерацией дислокаций на гетерогенных источниках в более глубоких слоях и отжигом ТД.

Вперше адіабатичним методом досліджено теплоємність <$E roman {Dy sub 5 Ge sub 3 ,~DyGe ,~DyGe sub 2}> за низьких температур. Розраховано ентальпію, ентропію та приведену енергію Гіббса за 298,15 К.

За допомогою методу молекулярно-променевої епітаксії на обладнанні "Катунь-8" виготовлено гетероструктури Ge/Si(111) з квантовими нитками та квантовими точками (штучними атомами) Ge. Завдяки нанесенню буферного підшару GexSi1-x одержано нанокластери Ge на Si(111) висотою 3 - 6 нм без дислокацій невідповідності. Нанокластери (квантові точки) Ge мають вигляд зрізаних пірамід зі згладженими верхівками, їх поверхнева концентрація становила ~ <$E 10 sup 10~ roman см sup -2>. Одержано стабільну, протягом десятків годин, польову електронну емісію з нанокластерів Ge на Si(111) за середнього макроскопічного електричного поля ~ <$E 10 sup 5~ roman {В "/" см}>. Зареєстрований пік струму на вольтамперній характеристиці польової емісії, який інтерпретований як ефект резонансного тунелювання електронів крізь нанокластери Ge.

Досліджено температурну залежність холівської рухливості електронів у германії, легованому оловом, в концентрації 1 019 - 1 020 <$E roman см sup -3>. Головною причиною зменшення рухливості є розсіювання носіїв на флуктуаціях розподілу олова. В межах дифузійного наближення пояснено особливості температурної залежності рухливості, наведено оцінку масштабу флуктуацій у розподілі олова по об'єму зразка.

Обсуждена взаимосвязь между характером упорядочения атомов в расплаве Sn - Ge, его объемными и поверхностными свойствами и процессом кристаллизации германия из расплава. Показано, что, наряду с величиной межфазной энергии и пересыщением, формирование микрогруппировок кристаллизующегося вещества с расстояниями, присущими длине связи этого вещества в твердом состоянии, способствует увеличению скорости роста его из расплава.

Розглянуто особливості метастабільної квазіевтектичної кристалізації у швидкоохолоджених сплавах подвійної евтектичної системи Al - Ge. Показано, що в інтервалі швидкостей охолодження <$E 10 sup 2~-~10 sup 4> К/с утворюються тверді розчини на основі германію із розчинністю від 6,7 до 11,1 % ат. Al. Досліджено морфологічні типи двофазних метастабільних квазіевтектичних структур і показано вплив швидкості охолодження на квазіевтектичну концентрацію. Запропоновано термокінетичну діаграму перетворення переохолодженого розплаву в евтектичних системах, яка враховує рівноважні та нерівноважні фазові перетворення.

Изучена микроструктура образцов сплавов Si0,85Ge0,15, Si0,85Ge0,15B, Si0,85Ge0,15As. Показано, что структура сплавов существенно неоднородна и многофазна. Металлографически и с помощью рентгеноструктурного анализа обнаружена ранее неизвестная X-фаза, представляющая собой твердый раствор германия на основе металлизированной модификации кремния с ромбическим типом решетки. Исследована микротвердость фазовых составляющих сплавов. Изучены термоэлектрические свойства сплавов.

Парціальні для ітрію ентальпії змішування розплавів системи Ge - Y при (<$E 1780~symbol С~5>) К в області концентрацій <$E 0~<<~x sub y~<<~0,4> визначено за допомогою методу високотемпературної калориметрії в ізопериболічному режимі. З цих даних розраховано інтегральну ентальпію змішування розплавів. Показано, що сплавоутворення у рідких сплавах Ge - Y супроводжується значними екзотермічними ефектами. На основі власних і літературних даних виведено узагальнені значення <$E DELTA H> рідких сплавів цієї системи. З координат ліквідусу діаграми стану оцінено активності компонентів розплавів Ge - Y. Показано, що вони характеризуються дуже великими від'ємними відхиленнями від закону Рауля. Проаналізовано термохімічні властивості розплавів Ge - 3d-Me, розмірний і електрохімічний фактори, ступінь заповнення валентних d-оболонок перехідних металів.

Досліджено низькотемпературну (<$ET~<<~0,35~T sub { roman пл }> мікропластичної деформації монокристалів Si, Ge, GaAs та InAs за малих і середніх рівнів напружень (<$Esymbol Г ~400~ roman МПа>). Показано, що у разі переходу від високих температур до низькотемпературної області деформації змінюється фізичний механізм руху дислокацій від ковзання до механізму переповзання, який реалізується у приповерхневих шарах кристалів. Досліджено можливості й особливості ідентифікації дислокацій, створених внаслідок низькотемпературної деформації у приповерхневих шарах Ge і Si з використанням різних структурних методів, а саме: оптичної й електронної мікроскопії, рентгенівської топографії. Проаналізовано гетерогенний механізм зародження призматичних дислокаційних петель на міжфазовій поверхні включення з матрицею. Одержано нові експериментальні результати впливу дефектів, спричинених низькотемпературною мікропластичною деформацією, на електричні властивості Ge (провідність, тривалість життя нерівноважних носіїв заряду) та Si p - n переходів. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження дії імпульсного лазерного опромінення на утворення дефектів у приповерхневих шарах Ge. Розроблено нову модель створення упорядкованої структури дислокацій, згідно з якою довгі дислокації періодичної структури виникають з сукупності міжвузловинних призматичних петель, зорієнтованих полями деформації та концентрації вакансій.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.230.21

Рубрики:

Структура монокристалів германію та його сплавів

Шифр НБУВ: РА345143 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено властивості тонких багатокомпонентних епітаксійних плівок Si - Ge, Si - Ge - C, отриманих методом плазмохімічного осадження; структур, сформованих імплантацією іонів Ge⁺ в кремній з подальшим постімплантаційним відпалом; шарів Cd - Hg - Se, отриманих методом лазерного розпилення за умов високого статистичного вакууму, та вплив на них різних видів обробок. Показано, що введення вуглецю в процесі іонної імплантації більш ефективно впливає на рівень механічних напружень в епітаксійних структурах Si - Ge, ніж легування під час плазмохімічного осадження. За допомогою методу високороздільної двокристальної рентгенівської дифрактометрії вперше виявлено аморфізований шар на межі поділу епітаксійної плівки Si - Ge (отриманої внаслідок плазмохімічного осадження) - підкладка Si. Досліджено вплив температури підкладки на структуру плівок Cd - Hg - Se, виготовлених методом лазерного розпилення. На базі даних про температурну залежність коефіцієнта Хола запропоновано модель, яка пояснює структурні зміни в плівках.

За допомогою методів електронної спектроскопії досліджено особливості зміни структури та електронних властивостей (роботи виходу, густини електронних станів поблизу рівня Фермі) поверхні <$E roman Ge (111)-c(2~times~8>) за адсорбції на ній атомів Bi. Показано, що адсорбція атомів Bi призводить до зменшення роботи виходу поверхні Ge(111) (максимально на 0,8 еВ) і до утворення двох стабільних адсорбційних станів за <$E THETA sub roman Bi~symbol Ы~2 "/" 3> і 1,0 MШ із однаковою надструктурою <$E sqrt 3~times~sqrt 3>.

Рассмотрено влияние электронного излучения с энергией 2,3 МеВ на электрофизические свойства эпитаксиальных слоев германия, которые выращивались под воздействием гамма-излучения и без него.

Як було відзначено в роботі [3] для правомірності припущення про те, що хід поляризаційних залежностей терагерцового випромінювання гарячими електронами з n-Ge визначається типом розсіювання носіїв, необхідно провести температурні виміри цієї залежності від температур, де превалює розсіювання на домішках, до температур, де превалює розсіювання на акустичних коливаннях гратки. Наведено результати таких досліджень.

За допомогою методів електронної спектроскопії досліджено зміну електронних властивостей (робота виходу, загин зон поблизу поверхні, густина електронних станів поблизу рівня Фермі) поверхні Ge(100)-(2x1) при адсорбції на ній атомів Sb. Показано, що на початкових стадіях адсорбції атомів Sb на поверхні Ge(100)-(2x1) та при відпалі поверхні Ge(100) з кількома моношарами Sb зміна загину зон та синхронне збільшення роботи виходу може бути пояснене проявом ефекту поверхневого змішування між атомами Sb та Ge (вбудовуванням атомів Sb в матрицю атомів Ge).

За допомогою методів дифракції повільних електронів, фото- та оже-електронної спектроскопій досліджено зміну електронних властивостей (роботу виходу, загину зон поблизу поверхні, густину електронних станів поблизу рівня Фермі) поверхні <$E roman Ge (113)-(3~times~1)> за адсорбції на ній атомів Sb. Показано, що на початкових стадіях адсорбції атомів Sb на поверхні <$E roman Ge (113)-(3~times~1)> за кімнатної температури (<$E THETA sub roman Sb~symbol Г~0,8> МШ) і відпалу поверхні Ge(113) з <$E THETA sub roman Sb~symbol У~1> 1МШ (<$E 450~symbol Р>С) поведінку роботи виходу можна пояснити зміною загину зон поблизу поверхні, що обумовлено ефектами, пов'язаними з вбудовуванням атомів Sb у гратку атомів Ge.