Инфракрасная Фурье-спектроскопия полупроводниковых структур с тонкими слоями (InxGa1-xAs/GaAs, Pb1-xSnxSe/BaF2, пористый кремний) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Холодилов, Андрей Николаевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Инфракрасная Фурье-спектроскопия полупроводниковых структур с тонкими слоями (InxGa1-xAs/GaAs, Pb1-xSnxSe/BaF2, пористый кремний)»
 
Автореферат диссертации на тему "Инфракрасная Фурье-спектроскопия полупроводниковых структур с тонкими слоями (InxGa1-xAs/GaAs, Pb1-xSnxSe/BaF2, пористый кремний)"

~РГо' ОД

На правах рукописи

Холодилов Андрей Николаевич

ИНФРАКРАСНАЯ ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР С ТОНКИМИ слоями (1п (5а. Аа/СаАз, РЬ. Бп Бе/ВаР„, ПОРИСТЫЙ КРЕМНИЙ)

X 1 —X I —X X с

Специальность: 01.04.10 - Физика полупроводников

и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкг-Петербург - 1995

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственной электротехническом университете имени В.И.Ульянова (Ленина).

Научный руководитель -

кандидат физико-математических наук доцент Копылов A.A. Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук профессор Яськов А.Д. кандидат физико-математических наук доцент Ермаков Л.К.

Ведущая организация - Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе

.Защита диссертации состоится " 26 "дет&рх 1995 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета- К 063.36.10 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета имени В.И.Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан; "£3« HötftySL 1995 г.

И.о. ученого секретаря диссертационного совета

Семенов H.H.

г С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Современная полупроводниковая электроника и оптоэлектроника в значительной степени базируются на использовании сложных эпитаксиальных структур, исследование и производство которых невозможно без • широкого использования разнообразных аналитических методов, позволяющих определять структурно-чувствцтельные характеристики объема материала, границ раздела и поверхности структур.

Оптические измерения в инфракрасном' диапазоне позволяют наиболее непосредственно получать информацию о низкоэнергетических возбуждениях в полупроводниках - это характеристики фононного спектра, свободных носителей заряда, дефектов. Ж фурьэ-спектроскопия,. благодаря сочетании таких свойств, как Оесконтактность, высокая экспрессность, большая информативность, занимает важное место среди основных методов исследования полупроводниковых структур, в число которых входят электронная микроскопия, ' микрорентгеноструктурный и рентгеноструктурный анализы, оптические методы исследования в видимой области спектра, электрические измерения. Кроме того, этот метод является неразрушающим..

Исследования эпитаксиальных структур на основе твердых растворов соединений А3В5, структур с пористым кремнием в последние годы привели к наблюдению новых явлений. Это эффекты структурного упорядочения кристаллической . решетки, которое должно приводить к появлению особенностей в электронных и колебательных спектрах, или эффективная люминесценция в видимой области спектра в пористом кремнии. Дальнейшие исследования этих материалов необходимы для создания оптоэлектронных приборов нового типа, работающих в широкой области спектра от видимой до средней инфракрасной. Освоение более длинноволнового диапазона приводит к необходимости использования узкозонных полупроводников, в частности, халькогенидов свинца и твердых растворов на их основе. Эти обстоятельства учитывались при выборе объектов исследования в настоящей работе, которыми являлись эпитаксиадьные структуры на основе твердых растворов Тп^Са, уАз, Р^^п^е, а также структуры с пористым крс-мнием.

Целью настоящей работы являлось определение возможностей фурье-спектроскопии как метода диагностики тонких слоев сложных полупроводниковых структур.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование оптически активных колебаний кристаллической решетки в эпитаксиальных слоях твердых растворов InxGa1_xAs на подложках GaAs, полученных при различных температурах роста.

2. Исследование характеристик электронной плазмы в эпитаксиальных слоях Pt^^Sn^Se.

3. Комплексное исследование оптических свойств в Ж области спектра слоев пористого кремния на различных стадиях технологических обработок.

4. Разработка аппаратуры и методик исследования и неразрушаюце-го контроля основных параметров полупроводниковых структур по оптическим спектрам с использованием ИК фурье- спектрометров.

Научная новизна работы заключается в следующем: -исследованы спектры длинноволнового оптического отражения эпитаксиальных структур InxGa1_xAs/GaAs для составов х=0.12...0.26, полученных методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений при температурах роста 580...700 °0. Впервые наблюдалось четырехмодовое поведение фононного спектра твердого раствора. Дисперсионным анализом спектров отражения показано, что разность частот двух наиболее интенсивных колебаний кристаллической решетки твердого раствора, в основном, определяется условиями получения эпитаксиальных структур, выраженными температурой роста;

-теоретически и экспериментально показано, что учет вклада межзонных переходов в функцию диэлектрической проницаемости эпитаксиальных слоев твердого раствора Pb1_xSnxSe в области плазмон-фононного взаимодействия не влияет ка точность определения параметров свободных носителей заряда;

-впервые исследовано влияние обработок ь плавиковой кислоте и отжига на оптические свойства пористого кремния, позволивших получить информацию о поведении адсорбированных квазимолекулярных комплексов, толщине и пористости слоя.' Практическая значимость работы:

-разработана аппаратура и методика исследования оптических свойств полупроводников и полупроводниковых структур в широком

диапазоне температур, вплоть до гелиевых, в области энергий фотонов 2...500 мэВ; •

-разработаны методики определения параметров эпитаксиалышх слоев, таких как частоты фононов твердого раствора, концентрация и подвижность свободных носителей заряда, толщина эпитаксиального слоя, состав твердого раствора (для структур РЬ., Бп Зе/ВаРа), основанные на многоосцилляторной модели функции диэлектрической проницаемости твердого раствора в приближении однородного слоя на полубесконечной подложке. Для пористого кремния предложена методика оценки показателя преломления и пористости слоя.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Поведение фононного спектра твердых растворов в системе 1пхСа1_хА8/0аАз для составов 0.12^x^0.26, в основном, имеет четырехмодовый характер. При заданном составе параметры фононного спектра сильно коррелируют с условиями получения эпитаксиальных слоев.

2. Характеристики электронной . плазмы твердых растворов РЬ,_х8пх5е/ВаР2 для составов х<0.21 могут быть определены без учета вклада межзонных переходов в функцию диэлектрической проницаемости кристалла в области плазмон-фонояного взаимодействия.

3. , Изменение интенсивности линий поглощения, связанных с колебаниями адсорбированных углеродсодержащих квазимолекулярных комплексов в пористом кремнии, в зависимости от продолжительности нахождения структур на воздухе и обработок в плавиковой кислоте носит обратимый характер. Наблюдаемая в спектрах пропускания крупномасштабная структура обусловлена интерференцией в пористом слое.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались на 3-ей Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства измерения механических параметров • в системах контроля и управления" (Пенза, 1989), Всесоюзной научной студенческой конференции то физической оптике (Томск, 1991) и семинаре "Энергетическая структура неметаллических кристаллов с разным типом химической связи" (Ужгород, 1991), а также на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПГЭТУ (1988-1995 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ: 2 авторских свидетельства, 2 статьи, 3 тезиса докладов, 1 информационный листок.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 108 наименований. Основная часть работы изложена на 128 страницах машинописного текста. Работа содержит 50 рисунков и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы. Сформулирована цель работы, научная новизна, практическая значимость и научные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обзору свойств и оптическим методам исследования полупроводниковых структур.

Рассматриваются предпосылки высокой эффективности использования фурье-спектроскопии для исследований в ИК-области спектра, которые заключаются в большой светосиле и высоком отношении сигнала к шуму.'

Собраны сведения по упорядочению твердых растворов соединений А3В5 в тонких эпитаксиальных слоях, среди' которых в системе In^Ga^As наблюдались упорядоченные фазы типа CuAul и халькопирита. Рассмотрены основные свойства твердых растворов In^Ga,_xAs, Отмечается, что данная система характеризуется смешанным одно- двухмодовым поведением фононного спектра твердого раствора. Однако, только в одной работе из спектров комбинационного рассеяния света и инфракрасного отражения устанавливается связь между проявлением дополнительных колебательных мод и наличием упорядоченной фазы типа CuAul в твердом растворе.

Дается обзор свойств .узкозонных твердых растворов Pb1_xSnKSe. Приводятся основные физические характеристики, для бинарных компонент PbSe, SnSe и промежуточного значения состава твердого раствора. Отмечается, что наличие отклонений от стехиометрии определяет значение концентрации носителей заряда и тип электропроводности. Обращает на себя внимание малое число работ, посвященных исследованиям зонной структуры и энергетического спектра носителей заряда в твердых растворах Pb Sn Se.

Глава заканчивается рассмотрением свойств пористого крем-, ния. Большое внимание уделено различным трактовкам механизмов сильной люминесценции в пористом кремнии. Рассматривается влияние технологических обработок на свойства пористого кремния. Отмечено, что метод фурье-спектроскопии хорошо применим для исследований поведения квазимолекулярных комплексов, ' адсорбированных на поверхности пористого кремния.

Во второй главе приведены' технические характеристики автоматизированных установок на базе фурье-спектрометров ЛАФС-1000 и ЛАФС-02, имеющих рабочий' диапазон волновых чисел 20...650 см-1 и'400...4000 см""1 соответственно, их основные режимы работы, а также расчетные соотношения для анализа оптических спектров полупроводниковых структур с тонкими слоями.

В описании установок обращено внимание на особенности их конструкции, которые обусловлены существенным различием в интенсивностях источников излучения в дальней и средней ИК-областях спектра. Разработаны вопросы, связанные с повышением помехозащищенности и-надежности автоматизированных установок.

Спектрометры снабжены азотным и гелиевым криостатами для проведения низкотемпературных исследований. Определены условия, при которых наличие окон в криостатах не приводит к искажению спектров отражения.

Для анализа оптических спектров пропускания и отражения тонкослойных полупроводниковых структур предложено описание, в основе которого лежит модель: вакуум - однородный слой -полубесконечная подложка. В этом случае амплитудный коэффициент отражения от поверхности образца со стороны слоя равен

г, + г. ехр( 14101^) ■

г = 1 1е—--1- , (1)

1 + г1г1з ехр( 14101^0)

где гх, ,г1з - амплитудные коэффициенты отражения от границ вакуум - эпитаксиальшй слой и эпитаксиальный слой, - подложка соответственно, 1г - толщина слоя.

Для описания дисперсии коэффициента преломления эпитаксиального слоя и подложки использовалась многоосцилляторная модель диэлектрической проницаемости

f e to2 s,o£, 11/2 п(Ы) = e --»JE— + 2-Ü_|Ü--, (2)

I 00 u(u + i/т) J aÇj - OJ2- ibJ7d J

где - высокочастотная диэлектрическая проницаемость; wp и t -плазменная частота и время релаксации свободных носителей заряда; в^, у^ и ц^ - сила осциллятора, параметр затухания и частота ;J - го поперечного оптического фонона соответственно.

' В реальном случае, когда структура прозрачна необходимо учитывать вклад от отражения от обратной стороны подложки. Для учета этого вклада измерялись спектры пропускания образцов Т и вычислялась поправка к спектрам отражения

ÖR=T2R3/(1-Rs)2, - (3)

где R3- коэффициент отражения от границы, воздух - подложка. Формула (3) справедлива, если Т < 0.3. Коэффициент поглощения слоя а находится из формулы

(1-RH1--R ) exp(-ah)

Т --S---- . (4)

1.- RR exp(-2ah) Формула (4) учитывает интерференцию внутри слоя и многократные некогерентные отражения в подложке.

Третья глава посвящена исследованию спектров отражения твердых растворов In^Ga^^As.

Исследованные слои были получены на полуизолирующих подложках GaAs с ориентацией [1001 методом газофазной эпитакеии из металлоорганических соединений при температурах роста Tg = 580 - 700 °С и отношении потоков элементов- V/III равном 35 на установке, работающей при атмосферном давлении. Слои специально не легировались, имели толщины 0.9 - 1.1 мкм. Состав твердого раствора варьировался в пределах х = 0.12 - 0.26. -Измерения велись при температурах 80 К и ЗЛО К.

Типичный вид полученшх спектров отражения представлен на рис.1. Как следует из дисперсионного анализа, в спектрах проявляются мода: t1 (266 - 268 см-1), ' tg (257 - 266 см-1). t3 (232 - 235 см"1) и t4 (215 - 218 см"1). Таким образом, число наблюдаемых мод превышает ожидаемое. Это обстоятельство потребовало дополнительного анализа фононного спектра твердого раствора Iiyïa^As.

- г -

Волновое число, см-1

Рис.1. Спектры отражения эпитаксиальных структур 1п йа. Ав/СаАв

X 1 -X

Образование монослойной сверхрешетки приводит к появлению областей, имеющих иной фононный спектр по сравнению с фононным спектром кристаллической решетки неупорядоченного твердого раствора. С этой целью был произведен расчет дисперсии поперечных фононов в направлении [100] в рамках квазиодномерной Модели линейной цепочки с использованием соответствующих параметров для СбАз и 1пАа. При этом оказалось, что оптически активными в ИК спектрах должны быть три типа поперечных фононов

со следующими значениями частот, см-1: 264, 208, 77. Эти' результаты коррелируют с результатами расчета с использованием оболочечной модели*', который дает для фононов указанной симметрии в Г - точке зоны Бриллюэна следующие значения частот, см-1: 253 - Е(СаАз), 221 - Е(Аз), 77 - Е(1пАа). Таким образом, в спектрах отражения могут проявляться, как фононы характерные для неупорядоченного твердого раствора, так и фононы, соответствующие монослойной сверхрешетке,

В нашем случае состав твердого раствора близок к ОаАз, и при образовании фазы (1пАз)1(СаА8)1 содержание индия • в неупорядоченном растворе может уменьшаться вплоть до нуля. Поэтому мода должна рассматриваться как СаАз - подобное ТО -колебание кристаллической решетки неупорядоченного твердого раствора с составом близким к СаАз. Мода ^ и в

соответствии с результатами расчета фотонного спектра монослойной сверхрешетки могут сопоставляться с поперечными оптическими фондами типа Е(СаАз) и Е(Аз).

'Примечательно отметить, что разность частот г, - Хг наиболее интенсивных мод в пределах точности экспериментальных данных определяется, в основном, температурой роста, как это показано на рис.2.

В четвертой главе представлены результаты исследований спектров отражения в области, плазмон-фононного взаимодействия и пропускания в области собственного поглощения эпитаксиальных слоевРЬ, 53пБе.

1 —X X

Слои выращивались методом горячей стенки на свежих сколах подложек ВаР2, имеющих ' ориентацию [1111. .Слои имели п-тип электропроводности и ориентацию 1100]. Состав варьировался в пределах х = 0.04 - 0.21, а толщина - 0.15 - 0.4 мкм.

Типичный вид спектров отражения представлен на рис.3. Характерной особенностью всех спектров является наличие структуры в области 150-350 см-1, обусловленной полосой остаточных лучей ВаР2. Резкий спад в области частот выше 300 см-1 связан с плазменными колебаниями свободных носителей заряда. Для всех образцов наблюдается также заметный пик вблизи 40 см-1, связанный с поперечным оптическим фононом твердого раствора РЬ^^Зп^Бе.

*'Расчет проводился в ФТИ им.А.Ф.Иоффе.

10-1

'а 8-

о -

6-

ч-> -

I 4-

н

-4-> 2-

560

Т

т

600 64-0

Температура, °С

-г-680

720

Рис.2.' Зависимость разности частот мод твердого раствора 1п ва^^Ав от температуры роста эпитаксиального слоя

В1.о

«

й)

§0.8 Н

Л Н О

но.бЧ я

си Я

а-о.4 к ■е*

8 0.2 ч X

0.0 0.1 -0.0

Т=300 к

эксперимент расчет

-I | I |-1-1-—п-1-1-1-1-г

100 200 300. 400 500 600 700 Волновое число, см-1 Рис.3..Спектры отражения эпитаксиальных структур РЬ. SrL.Se/BaF,,

1 -X X

'■г

Подгоночными параметрами, которые позволили описать спектры, являлись г, и И.

В рамках двухзонной модели Кейна было получено уравнение', связывающее положение уровня Ферми Ер с плазменной частотой шр

оз/г ^ Тг3е0еюК2/3 ь? -

ьи = ¿г7г егтй(0)1/2(1£Т)3/2 (2К + 1) ' (5) .

где е0 - статическая диэлектрическая проницаемость, К - коэффициент анизотропии, тЛ(0) - эффективная масса плотности состояний на дне зоны, выражаемая через матричный элемент взаимодействия зон Р и ширину запрещенной зоны Ё в виде та(0) = ЛгЕв/(2Ра), °1£(т),р)- интегралы Ферми (т]=Ер/(к!Г), р=КП/Ее, Т - температура).

В случае известного состава твердого раствора можно однозначно определить положение уровня Ферми и, следовательно, концентрацию носителей заряда, их эффективною массу проводимости и подвижность.

Анализ уравнения (5) показал, что для составов х = 0 - 0.12 при Т = 300 К выражение для определения Ер можно представить в виде полинома 3-ей степени относительно х и шр с погрешностью, соответствующей ошибке по шр не превышающей 0.5%,

Также был проведен анализ вклада • межзонных переходов в функцию диэлектрической проницаемости твердого раствора. Выражение длг мнимой части диэлектрической проницаемости вклада получено в рамках приближения хаотических фаз и имеет вид

А£Чп*ег<Ш'Т> " А МЕ/НТ2 "

где А=ег/(2я£0Р). Вещественная часть диэлектрической птоницаемости вклада вычислялась из соотношений Крамерса -Крокига и приводилась к нулю для частоты, ш = 0 путем вычитания постоянной составляющей.

Соответствующий расчет спектров отражения с учетом и без учета вклада межзонных переходов показывает, что в области плазмон-фононного взаимодействия изменение спектра отражения не превышает экспериментальной погрешности измерения.

Когда состав твердого раствора, не известен, оценки состава можно провести из анализа температурной зависимости спектров пропускания по положению энергетического зазора Е . В области

' Л 4 в

волновых чисел ниже 1000 см изменение спектров с температурой связано с изменением поглощения свободными носителями заряда в слое и однофононного поглощения в подложке.

Анализ разностных спектров (рис.4) с помощью выражения (6) позволяет определить Е^ для соответствующих температур, и, следовательно, идентифицировать состав твердого раствора.

Волновое число, см-1 Рис.4. Спектры разности оптических плотностей для указанной температуры и 1=300К для структуры РЬ1_х5пх5е/ВаР2

Проведены оценки погрешности определения ыр, х, и h: Лшр = ±6 см~1 при т = 0.005 - 0.018 см, h = 0.4 - 2 мкм; Ah = ±7% при г = 0.005 - 0.015 см, шр = 100 - 400 см-1; Дг = ±15% при со'= 100 - 400 см~1, h = 0.4 - 1.5 мкм или шр = 300 - 400 см"1, h = 0.2 - 1.5 мкм.

На примере эпитаксиальных структур Pb1_xSnxTe показано, что при больших толщинах слоев мокед1 возникнуть необходимость в ведении дополнительного подгоночного параметра Ad, характеризующего неоднородность толщины слоя.

В пятой главе представлены результаты исследований спектров пропускания слоев пористого кремния.

Слои пористого кремния получались в водно-спиртовых электролитах' на подложках кремния р-типа электропроводности с ориентацией [111] при плотности тока 7.5 - 30 мА/см2 и времени травления 2-30 минут и обладали эффективной фотолюминесценцией в видимой области спектра. . .

Исследуемые образцы подвергались обработкам в 40Ж растворе HF продолжительностью 15-20 минут. После каждой обработки -образцы промывались в дистиллированной во'де и сушились на воздухе в течение суток. Перечисленныё выше операции проводились при комнатной температуре. Отжиг производился при температуре 350-400°С в течение 3-х часов на воздухе.

Примеры.полученных спектров приведены на рис.5.

Анализ спектров позволил идентифицировать наблюдавшиеся линии, которые могут быть приписаны, в основном, адсорбированным углеродсодержащим комплексам, производным этанола, которые появляются в результате электрохимических реакций на поверхности пористого слоя. Из спектров пропускания следует, что- при длительной выдержке пористого кремния на воздухе и его обработках в плавиковой кислоте происходят обратимые изменения крупномасштабной структуры спектров и интенсивностей линий, связываемых с адсорбированными квазимолекулярными "комплексами. Подобное поведение спектров может быть обусловлено изменением морфологии пористого слоя в процессе обработок пористого слоя. Это в свою очередь может приводить к перераспределению адсорбированных молекул продуктов окисления этанола по модифицируемой поверхности пористого слоя и, следовательно.

рис.5. Спектры пропускания пористого кремния: 1 - исходный образец; 2 - через б месяцев; 3,4- после обработок в'НР; 5 - после отжига; штрих - расчет

влиять на вклад молекулярных комплексов в оптическое поглощение структуры. Такое предположение согласуется с наблюдающимся характером изменения интенсивности линий поглощения, который говорит о том, что концентрация молекулярных комплексов слабо меняется вплоть до проведения отжига.

Анализ спектров пропускания, проведенный в приближении однородного непоглощакщего слоя на., подложке из высокоомного кремния, показал, что крупномасштабная структура спектров обусловлена интерференцией в пористом слое (рис.5, штриховая линия). Оценка погрешности определения толщины слоя дает величину 0.1 мкм, показателя преломления - 0.1. Кроме того, были' выполнены расчеты для слоя с градиентом показателя преломления, сравнение которых с имеющимися экспериментальными спектрами показывает, что изменение п1 по толщине слоя не должно превышать 0.2-0.3.

Оценка пористости слоя в приближении цилиндрических пор проводилась с использованием выражения

6 = 6,- 2хе, (£,-£2) / (£,+£2), (7)

где е, - диэлектрическая проницаемость вещества матрицы, е2 -диэлектрическая проницаемость включений, х - доля объема, занимаемого включениями.

При этом оказалось, что вычисленный объем пор примерно равен .объему углеродсодержащих соединений, оцененному по триплету 2800 - 3000 см-1. Сделано предположение, что в процессе электрохимического травления происходит замещение кремния продуктами, производными этанола.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На базе фурье-спектрометров ЛАФС-1000 и ЛАФС-02 созданы автоматизированные установки, позволяющие проводить' исследования оптических свойств полупроводников и полупроводниковых структур в диапазоне энергий фотонов 2-500 мэВ.

2. Систематически исследованы спектры отражения и пропускания эпитаксиальных структур Ил^а^Аз/СаАз, полученных 'при различных условиях роста. Впервые наблюдалось четырехмодовое поведение оптических фононов в системе твердых раетворов

Ii^Ga, As/GaAs. Показано, что дополнительные особенности, наблюдающиеся в спектрах отражения, могут быть обусловлены фононами упорядоченной фазы в твердом растворе.

3. Исследованы спектры отражения эпитаксиальных структур Pb^^Sn^Se/BaPg, . полученных методом горячей стенки. Показано, что при известном составе твердого раствора по спектрам отражения в области плазмон-фононного взаимодействия можно определять такие параметры структур, как толщина эпитаксиального слоя, концентрация свободных носителей заряда и их подвижность. Показано, что анализ температурной зависимости спектров пропускания Pb, SnSe/Bai0 в области собственного поглощения позволяет еде-

| *~Х л с

лать оценку состава твердого раствора. Определены области достоверного определения этих характеристик, даны оценки точности.

4. Теоретически и экспериментально исследован вклад межзонных переходов на оптические свойства твердого раствора Pb. Sn Se в диапазоне составов х=0.04-0.21. Показано, что

• *"Х X

характеристики электронной плазмы можно достаточно точно определять без учета межзонного вклада.

5. Впервые исследовано влияние обработок в плавиковой кислоте на оптические свойства пористых структур на основе кремния. Из анализа спектров пропускания получены данные о качественном составе адсорбированных в пористом слое квазимолекулярных комплексов, а также показателе преломления"и пористости слоя.

6. На примере исследованных типов полупроводниковых структур показано, что описание оптических спектров, основанное на модели слой - полубесконечная подложка, в сочетании с методом фурье-спектроскопии позволяет эффективно характеризовать структуры с тонкими слоями.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Васильев В.А., Копылов A.A., Холодилов А.Н. Применение фурье-спектроскопии для диагностики полупроводниковых материалов // Тез. докл. 3. Всесоюзн.научн.-техн.конф. "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления"-; 25-27 янв. 1989 г.-Пенза, 1989.-С.101-103.

2. A.c. 1622775 СССР, МКИ G01J 3/28. Фурье-спектрометр / В.А.Васильев, А.А.Копылов, А.Н.Холодалов (СССР).-N4-497154/31 -25; заявл.21.10.88; 0публ.23.01.91. Бюл,йЗ,-С.7.

3. A.c. 1681171 СССР, МКИ G01J 3/28. Фурье-спектрометр / В.А.Васильев, А.А.Копылов, А.Н.Холодалов (СССР).-N4611505/31-25; заявл.01.12.88; Опубл.30.09.91. Бюл.ЖЗб.-С.8.

4. Исследование спектров оптического отражения сложных полупроводниковых соединений методом длинноволновой фурье-спектроскопии / Ю.Н-Блохин, А.А.Копылов, И.Мдоир, А.Н.Холодалов // Изв.ЛЭТИ: Сб.научн.тр./ Ленингр.электротехн.ин-т' им.В.И.Ульянова (Ленина).-Л., 1990.-ВЫП.420.-С.25-29.

5. Овчинников С.Ю., Холодилов А.Н. Система программ "Разработка спецификации изделий электронной техники" // Инф.листок & 610-90, Л.гЛМТЦНТИП, 1990.

6.' Автоматизированный фурье-спектрометр для низкотемпературных оптических измерений в области 10-650 см"1 / В.А.Васильев, П.Е.Дышловенко, А.А.Копылов, А.Н.Холодалов // ПТЭ.-1990.-* 5. -С.174-177.

7. Холодилов А.Н. Исследование'- спектров отражения эпитаксиальных слоев Pb(_xSnxSe в длинноволновом оптическом диапазоне // Тез. докл. Всесоюзн.научн.студ.конф, по' физической оптике, 15-17 мая 1991 г.-Томск, 1991 .-С.51.

8; Плазмонный и фононный спектры в эпитаксиальных слоях твердых растворов n-Pb^Sn^Se вблизи бесщелевого состояния / А.А.Копылов, А.В.Махин, В.А.Мошников; И.Мдоир, А.Н.Холодалов // .Тез. докл. семинара "Энергетическая структура неметаллических кристаллов с разным типом химической связи", 9-14 июня 1991 г. -Ужгород, 1991.-С.99-100.