Диссертация (Взаимодействие водорода с дислокационными сетками сращенных пластин кремния)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Взаимодействие водорода с дислокационными сетками сращенных пластин кремния". PDF-файл из архива "Взаимодействие водорода с дислокационными сетками сращенных пластин кремния", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиЛошаченко Антон СергеевичВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДОРОДА С ДИСЛОКАЦИОННЫМИ СЕТКАМИ СРАЩЕННЫХПЛАСТИН КРЕМНИЯспециальность01.04.10. – физика полупроводниковДИССЕРТАЦИЯна соискание учёной степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физ.-мат. наук,проф. Вывенко О.Ф.Санкт-Петербург20182ОглавлениеВведение ............................................................................................................................................................ 51. Электронные дислокационные уровни .................................................................................................. 121.1 Дефекты в кристалле ........................................................................................................................
121.2 Дислокации. Основные понятия ...................................................................................................... 121.3 Основные типы дислокации в структуре алмаза. Дислокации в кремнии ............................... 131.4 Структура ядра дислокации в кремнии. Реконструкция ядра. Солитоны .............................. 161.5 Электронные состояния в кремнии связанные с дислокациями ................................................ 161.5.1 Мелкие дислокационные уровни.
Одномерные (1D) дислокационные зоны ............................. 171.5.2 Глубокие уровни в дислокационном кремнии............................................................................... 182. Водород в кремнии .................................................................................................................................... 212.1.
Общие сведения .................................................................................................................................. 212.2 Гидрогенизация .................................................................................................................................... 212.3 Детектирование водорода................................................................................................................. 242.4 Водород в кристаллической решётке кремния .............................................................................. 262.4.1 Молекулярный водород ..................................................................................................................
272.4.2 Атомарный водород в собственном кремнии............................................................................. 292.4.3 Атомарный водород на разорванных связях ............................................................................... 322.4.4 Атомарный водород в легированном кремнии ............................................................................ 362.5 Энергия связи водорода в ВСК ........................................................................................................... 382.5.1 Точечные дефекты ........................................................................................................................
382.5.2. Водород вблизи протяжённых дефектов .................................................................................. 392.6 Диффузия водорода в Si ...................................................................................................................... 412.6.1 Диффузия изолированного атома водорода ...............................................................................
412.6.2 Диффузия различных зарядовых форм водорода ....................................................................... 432.6.3 Влияние примеси на диффузию водорода в кремнии. ................................................................. 442.6.4 Диффузия водовода в присутствии протяжённых дефектов ................................................. 452.6.5 Влияние водовода на диффузию примеси и миграцию дефектов в кремнии ........................... 462.7 Энергетические уровни в кремнии, связанные с водородом .........................................................
462.7.1 Собственные водородные ГУ в кремнии ..................................................................................... 462.7.2 Влияние водорода на ГУ различной примеси и дефектов.......................................................... 47Выводы к главе 2 ........................................................................................................................................ 483.
Образцы и методы .................................................................................................................................... 5033.1 Сращенные пластины кремния ........................................................................................................ 503.2 Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) .................................................................... 513.2.1 Образцы для ПЭМ..........................................................................................................................
533.2.2 Структура дислокационной сетки СП и особенности ПЭМ контраста. ................... 543.3 Жидко-химическое травление/гидрогенизация в растворе HF. .................................................. 563.4 Изготовление Шоттки-диодов. .......................................................................................................
583.5 Теория ОПЗ. Барьер Шоттки. ВФХ-профилирование ................................................................. 603.6 Нестационарная спектроскопия глубоких уровней (DLTS) ........................................................ 623.6.1 Случай одиночного равномерно распределённого глубокого уровня. ........................................ 623.6.2 Случай одиночного локализованного глубокого уровня ..............................................................
653.6.3 Реализация DLTS метода. Корреляционная процедура ............................................................ 663.7 RBA-процедура..................................................................................................................................... 673.8 Спектроскопия комбинационного рассеяния ................................................................................. 684.
Особенности низкотемпературной миграции водорода через интерфейс сращенных пластин(СП).................................................................................................................................................................. 704.1 Гидрогенизация. Демонстрация процесса. ..................................................................................... 704.2 Эволюция ВФХ-профилей после проведения RBA-процедур («Моно-RBA» эксперимент) ....
724.3 Зарядовое состояние водорода на СП интерфейсе ....................................................................... 764.4 Влияние предварительных отжигов на количество, выявляемого в результате RBAпроцедуры водорода................................................................................................................................... 794.5 Последовательные RBA-процедуры с различными обратными смещениями («Мульти-RBA»эксперимент) .............................................................................................................................................
834.6 Оценка энергии связи водорода с дислокациями ............................................................................ 844.6.1 Контрольные образцы .................................................................................................................. 854.6.2 Образцы с СП интерфейсом.
Случай «слабого» поля................................................................ 874.6.3 Образцы с СП интерфейсом. Случай «сильного» поля .............................................................. 90Выводы к главе 4 ........................................................................................................................................
915. Спектроскопия комбинационного рассеяния образцов, содержащих СП интерфейс. ................. 935.1 Объёмные образцы .............................................................................................................................. 935.2 Тонкие ПЭМ плёнки. Пик 2000 см-1 ..................................................................................................
955.2.1 Зависимость профиля интенсивности пика 2000 см-1 по толщине ПЭМ фольги .................. 975.2.2 Моделирование профиля интенсивности пика 2000 см-1........................................................... 995.3 Влияние высокотемпературного отжига на интенсивность пика 2000 см-1 ....................... 107Обсуждения и выводы к главе 5 ............................................................................................................ 10846. Глубокие уровни в кремнии с интерфейсом СП .................................................................................
1116.1 ГУ приповерхностной области контрольных образцов ............................................................ 1126.2 ГУ на интерфейсе СП ......................................................................................................................
1136.3 Низкотемпературные отжиги ГУ на интерфейсе СП................................................................ 1166.4 Отжиги ГУ на интерфейсе СП ....................................................................................................... 117Выводы к главе 6 ...................................................................................................................................... 120Обсуждение результатов ......................................................................................................................
