Статьи

С 15 по 20 июля 2024 года в Республике Бурятия, с. Сухая состоялась XV Конференция по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе. Конференция была организована Сибирским отделением Российской академии наук, Институтом геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, г. Иркутск, ООО «Старт Инжиниринг», г. Иркутск. Приведен краткий обзор представленных докладов c акцентом на вопросы промышленного производства высокоомного кремния для оптоэлектроники

Представлены результаты исследования структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) на основе n-HgCdTe nBn-структуры со сверхрешеткой в барьерной области. Исследования проводились методом спектроскопии адмиттанса в широком диапазоне температур, который позволяет определять широкий спектр свойств полупроводниковых гетероструктур. Получены зависимости адмиттанса от частоты и напряжения, а также временные зависимости релаксации электрической ёмкости при импульсной подаче напряжения смещения. Определена зависимость концентрации основных носителей заряда от температуры. По температурным зависимостям продольного сопротивления объема эпитаксиальной пленки и концентрации основных носителей заряда получены значения энергий активации. Проведен анализ влияния ИК-подсветки на различные характеристики структуры. Показано, что наличие постоянной ИК-подсветки приводит к изменению уровня ёмкости как в режиме инверсии, так и в режиме обогащения

Проведено исследование электрофизических и фотоэлектических характеристик барьерных фоточувствительных структур в конфигурации NBN на основе n-HgCdTe (КРТ). Исследовано семь различных типов фоточувствительных структур для MWIR и LWIR диапазонов инфракрасного (ИК) излучения, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Проведены измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ), как темновых, так и при наличии засветки. Определены параметры NBN-структуры, реализующей максимальные значения фототока и минимальные значения темновых токов в рабочем интервале напряжений смещения V для повышенных рабочих температур.

Рассматривается возможности использования халькогенидных стеклообразных полупроводниковых пленок (ХСП) для записи голографических информации. Приведены схемы и результаты исследования дифракционный эффективности в зависимости от времени экспозиции и голографических характеристик халькогенидных стеклообразных полупроводниковых пленок под влиянием -облучения. Установлено, что в интервале доз облучения (103–109 Р Рентген,) оптические свойства ХСП пленок и дифракционные эффективности записанных голограмм практически не меняются. Также доказано, что срок хранения записанных голограмм при определенных условиях составляет 15 лет и более.

Представлены экспериментальные результаты исследования монокристаллического Si (111), легированного хромом. Исследования проводились с использованием метода спектроскопии комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия). Обнаружено, что легирование переходных элементов к чистому кремнию приводит к уменьшению интенсивности рамановских пиков в несколько раз, а также к образованию дополнительных пиков на спектрах.

Проведено исследование адмитансных характеристик структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП), в качестве полупроводника в которой использовалась nBn-структура на основе эпитаксиальных слоев Hg1-xCdxTe, выращенных методом МЛЭ со сверхрешёткой в барьерной области. Построены зависимости концентрации основных носителей заряда и величины произведения дифференциального сопротивления области пространственного заряда (ОПЗ) на площадь структуры от температуры. Определены параметры границы раздела Al2O3/Hg1-xCdxTe, такие как плотность и характерное время перезарядки поверхностных состояний. На температурной зависимости дифференциальной проводимости ОПЗ обнаружены две группы максимумов, на основании положения которых определены энергии активации носителей заряда, одна из которых соответствует ширине запрещенной зоны контактного слоя.

Исследовался процесс ионно-лучевого синтеза структур «кремний-на-изоляторе», основанный на двухстадийной имплантации, сначала ионов кислорода, затем ионов свинца в качестве стеклообразователя. С помощью методов вторичной ионной масс-спектрометрии и оже-спектроскопии анализировались фазовые преобразования, про-исходящие в синтезируемом скрытом слое при постимплантационном отжиге.
Обнаружено, что с началом термообработки происходит быстрый спинодальный распад твердого раствора SiOx–PbOx, образовавшегося на стадии имплантации.
Затем начинается процесс медленной релаксации на фоне «восходящей» диффузии атомов свинца. При этом скрытый слой изолятора уплотняется и выравнивается по толщине. В конечном итоге он формируется в виде трехслойной структуры, средняя ее часть является оксидом кремния, легированного свинцом, боковые части состоят из свинцово-силикатной фазы.

Представлены результаты исследований темновых токов nB(SL)n-структур со сверхрешёткой (СР) в барьерной области на основе Hg1-xCdxTe, выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), в широком диапазоне условий проведения эксперимента. Темновые токи измерялись в диапазоне температур от 11 К до 300 К для мезаструктур с различными диаметрами поперечного сечения. Определены температурные зависимости объемной компоненты плотности темнового тока и плотности тока поверхностной утечки. Показано, что в исследованных структурах вольт-амперные характеристики (ВАХ) формируются как объемной, так и поверхностной составляющими тока в зависимости от температуры и напряжения смещения.

Приведено исследование перспективного метода прецизионной обработки пластин монокристаллического кремния, который помогает решить проблему дефектообразования при создании контактного слоя Cr-Au ввиду недостаточно малой шероховатости поверхности.

Проведено исследование образования дислокаций в процессе диффузии примесей в GaAs. Изучено образование дислокаций в диффузионных слоях GaAs, легированных разными примесями (элементами II, IV, VI групп и переходными элементами), в зависимости от условий проведения диффузии. Показано, что в процессе диффузии примесей в диффузионных слоях GaAs происходит образование дислокаций, плотность которых в слоях, легированных до предельных поверхностных концентраций, может достигать 108 см-2. По мере уменьшения поверхностной концентрации диффундирующей примеси происходит уменьшение плотности дислокаций. Определены условия проведения диффузии, при которых дополнительные дислокации не образуются. На основании сопоставления полученных экспериментальных данных и результатов проведенного расчета сделан вывод о том, что образование дислокаций при диффузии примесей в GaAs обусловлено градиентом концентрации примеси.

Исследование посвящено разработке способа обнаружения дефектов в полупроводниковом производстве с помощью нейронных сетей по изображениям , полученным при помощи растрового электронного микроскопа. Проведено исследование метода, позволяющего сократить время обработки полученных изображений при поиске дефектов.

В 2003-2005 гг. материал с «лунным» именем селен (от греческого selene — Луна) продемонстрировал небывало стремительный рост цены — с 4-5 $/кг до 120 $/кг. Это стало неприятным сюрпризом для очень многих потребителей селена и, в частности, для производителей стекла. Автор имел возможность изнутри наблюдать рынок селена в 1997 — 2010 г.г. (российский и мировой). Целью настоящего обзора является попытка дать производителям стекла общее представление о произошедших событиях и будущих тенденциях.