Отзыв ведущей организации (1149287)
Текст из файла
НАЦИОНАл1ЬН1а1Й ИСС 31ЕДОВАТЕ01ЬСКИЙ ЦЕНТР «КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ» ФедеРАльнОе 3ДЗГ.;удхрственнтте БюджетнОе Учреждение нГ$ееератргенна нненпзт ааернгга фнтннн нн, Б. П, К!гас!а!пег!гана Наг!ген!ос!оного ггсесгеаоаатеггаеного нппра ахтрчаговснна ннстнг3гн НПЕЦ гхурчгп авена а !гаге гтп3та — П ИЙФ! нкр. Орлова ров!а, л. !, г. !'агвына. Ланвнгралскал оолас!ь, !аа300 Телефон: ! в ! 37 ! ! 4-6035, факс: ! в ! 37 ! ! 3-6035. Ь-лгн3: г3!г!30ргкр!вгсМгн ОКНО 02698654, ОГ!г3! !03470!342443. ИНН 4705003Х50, !ге!!и 47050!00! ектора по научной работе кий институт» — ПИЯФ д.ф,-м.н. В.В.
Воронпи — Петербургского института ядерной физики им, В,П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»вЂ” на диссертационную работу Лошаченко Антона Сергеевича «Взаимодействие водорода с дислокационнь3мн сетками сра3ценнь3х пластин кремния», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 61.04.16 — физика нолупроводннков.
Актуальность темы Изучению дислокаций в кремнии уделялось и уделяется довольно большое внимание, Такой повышенный интерес к этой области исследований объясняется характеристики многих полупроводниковых приборов (солнеч33Ь3х элементов на мультнкрист33ллическом кремнии, детекторов ядерных излучений н др.) а также воспроизводимость результатов ряда технологических процессов хуже из-за дефектов структуры н„прежде всего, дислокаций.
Дислокации в алмазоподобной ре3петке вызывают разрыв межатомных связей, эффекти~но геттернруют различные примеси из объема кристалла и тем самым обуславливают повып3енную рекомбинацию неравновесных носителей заряда. С другой стороны, дислокации могут играть и положительную роль. Так кремний с дислокациями рассматривается в качестве материала для создания светоизлучающих элементов, 1 совместимых с существующими технологиями микроэлектроники, а также для разработки полевых транзисторов с каналом повышенной проводимости.
Поэтому совершенно ясно. что возникает необходимость в разработке технологических приемов, позволяюших, с одной стороны, подавлять рекомбинационную активность дислокаций. а с другой — увеличивать их излучательную способность. Одним из способов управления дефектно-прнмесными состояниями в полупроводниках является введение в материал водорода. К настоящему времени установлено, по во многих случаях взаимодействие водорода с примесью или дефектом приводит к подавлению их элекгрической активности, Достаточно хорошо исследован механизм взаимодействия мелких акцепторов и доноров с водородом. Определены основные конфигурации и параметры образующихся водородосодержащих комплексов.
Несколько иная ситуация в случае дислокаций. Несмотря на большое число исследований, четкое понимание механизма взаимодействия водорода с дислокациями в кремнии отсуп:твует. Нет данных о начальной стадии этого взаимодействия при низких температурах, когда водород уже имеет заметную подвижность в решетке кремния и способен попасть в область упругих напряжений дислокации, но при этом еще не взаимодействует с ее ядром, Детали процесса накопления водорода в деформационном поле дислокаций и влияние его на рекомбинационную активность дислокаций остались вне поля зрения исследователей. Данные об энергии связи водорода с дислокациями также скудны. Однако без знаний основных закономерностей процесса взаимодействия водорода с дислокациями, особенно при низких температурах 1300-400 К), невозможно создать комплекс технологических операций, способствующих получению приборов на дислокационном кремнии с оптимальными характеристиками.
Из всего вьппесказанного следует, что тема диссертационной работы Лошаченко А.С. кВзаимодействие водорода с дислокационными сетками сращенных пластин кремнияя является безусловно актуальной. Целью работы является установление основных закономерностей взаимодействия водорода с дислокациями в диапазоне температур 300-400 К, когда водород сохраняет свою подвижность, но не вступает в реакции с состояниями вблизи ядра дислокаций. Структура и краткое содержание работы Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, обсуждения результатов, заключения и списка цитируемой литературы.
Общий объем работы— 145 страниц печатного текста. в том числе 6 таблиц и 51 рисунок. Во введении обоснована актуальность работы„сформулирована цель и определены задачи, которые надо решить для ее достижения. Первая глава содержит подробный обзор литерагуры о природе и типах дислокаций, рассмотрены имеющиеся теоретические и экспериментальные данные о положении в запрещенной зоне энергетических уровней, ассоциированных с дислокациями, и влиянии на них отжнгов при высокой температуре. Приводится обоснование выбора объекта исследований - сращенных кремниевых пластин, интерФейс которых не содержит каких-либо заметных загрязнений переходными металлами, а регулярные дислокационные сетки локализованы параллельно поверхности на очень малой глубине.
Вторая глава посвящена водороду в кремнии. Она весьма информативна. Рассмотренная диссертантом литература свидетельствует об имеющемся на сегодняшний день огромном объеме экспериментальных результатов и теоретических расчетов, описывающих процессы взаимодействия водорода с точечными дефектами в кремнии. В то же время, как следует из представленного обзора, многие детали процесса взаимодействия водорода с дислокациями остаются практически не изучениымн, что затрудняет полное понимание механизма водородно-дислокационного взаимодействия.
В главе 3 приведено описание технологии изготовления сращенных пластин и способов приготовления образцов для исследования. Дается подробное описание методов исследования: просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), нестационарной спектроскопии глубоких уровней (В1.ТК), спектроскопии комбинационного рассеяния (КС). Рассмотрена теория жидкостно-химического способа введения водорода и определения концентрационного профиля легирующей примеси из измерения вольт-фарадных характеристик (С-У метод). Приводятся результаты, взятые из литературы, свидетельствующие о влиянии на концентрационный профиль легирующей примеси дрейфа водорода в поле обратно-смещенного барьера Шотткн при повьппе иной температуре (КВА- процедура).
В этой же главе представлены полученные автором с помощьк> ПЭМ фотографии интерфейса сращенных пластин. Глава 4 — демонстрация и анализ полученных автором многочисленных экспериментальных результатов по поведению водорода в контрольных образцах и в образцах с интерфейсом сращенных пластин кремния р-типа проводимости, полученных из вольт-фарадных характеристик концентрационных профилей бора после различных КВА-процедур.
В главе 5 для определения конфигурации водорода в окреспюсти интерфейса срагценных пластин диссертантом проведены дополнительные исследования исходных и прошедших термическую обработку образцов методом спектроскопии ~о~б~~ационно~о рассеяния. За счет уменьшения 1ол1цины исследуемых пленок Лошаченко А.С. удалось увеличить чувствительность метода почти в 25 раз. Глава 6 посвяшена изучению ~з~~~одеЙс~в~~ водорода с электрически активными центрами вблизи и непосредственно в ядре дислокации.
На основании сопоставления данных, полученных при измерении (Н.,ТЯ„С-'Ч характеристик и КР, сделано заключение, что энергия связи (Ноас*) с решеткой растет по мере приближения к ядру дислокации и предлагается диаграмма хода потенциала для миграции водорода в окрестности ядра дислокации, объясняющая полученные экспериментальные результаты, В заключении формулирузотся основные результаты.
Список литературы содержит 207 наименований. Результаты работы и нх новизна Использование сращенных кремниевых пластин в качестве объекта исследований и комплекса экспериментальных методов позволило Лошаченко А.С. получить обширную информацию о поведении водорода в кремнии и механизме его взаимодействия с дислокациями. Получено очень много интересных„представляющих научный и практический интерес результатов. Некоторые из них, с нашей точки зрения, заключаются в следующем: Установлено, что дислокационная сетка на интерфейсе сращенных пластин кремния ля~~ется препятствием для миграции водорода в объем кристалла, а окрестность интерфейса характеризуется повышенным коэффициентом сегрегации водорода (К=20-100). Впервые показано, что миграция водорода через дислокационную сетку возможна только при отжиге с приложением внешнего электрического поля.
— Выявлено, что отжиги приводят к перераспределению водорода в окрестности ядра дислокации. при этом часть его переходит в ядро дислокации. Последнее проявляется как пассивация дислокационных глубоких уровней. Установлено, что водород в области упругих напряжений кристаллической реп1етки находится в относительно стаби~~~о~ нейтральном состоянии и локализован в центре связей между атомами кремния -~Ноас). — Впервые обнаружено наличие слабосвязанного водорода в окрестности дислокаций.
Проведень1 оценки энергии связи водорода с дислокациями при низких температурах Предложена новая методика измерения слабых сигналов комбинационного рассеяния от захороненных в объеме материала слоев. основанная на использовании ~и~и~еского интерференцнонного усиления в комбинации с методами просвечивающей оптической и электронной микроскопии. Новизна исследований Автором четко сформулирована цель диссертационной работы, которая заключается в установлении основных закономерностей взаимодействия водорода с дислокациями в диапазоне температур 300-400 К, когда водород сохраняет свою подвижность„но не вступает с состояниями вблизи ядра дислокаций.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
