Разработка технологии выращивания и исследование свойств эпитаксиальных пленок щелочноземельных фторидов на кремнии и арсениде галлия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Новиков, Сергей Валентинович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
1994 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Разработка технологии выращивания и исследование свойств эпитаксиальных пленок щелочноземельных фторидов на кремнии и арсениде галлия»
 
Автореферат диссертации на тему "Разработка технологии выращивания и исследование свойств эпитаксиальных пленок щелочноземельных фторидов на кремнии и арсениде галлия"

■>Г Б ОД

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИИ ИНСТИТУТ им.А.Ф.ИОФФЕ

На правах рукописи

Новиков Сергей Валентинович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ ФТОРИДОВ НА КРЕМНИИ И

АРСЕНИДЕ ГАЛЛИЯ

Специальность - 01.04.10 -.физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1994

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ км.А.Ф.ИОФФЕ

На правах рукописи

Новиков Сергей Валентинович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ ФТ0РИД03 НА КРЕМНИИ И АРСЕНИДЕ ГАЛЛИЯ

Специальность - 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена в Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе Российской Академии наук

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудниц Соколов Н.С.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Копьев П.С. доктор физико-математических наук Пихтин А.Н.

Ведущая организация: Санкт-Петербургский Государственный Университет

Защита диссертации состоится "5" 0. 1994г.

в 151 часов на заседании специализированного ученого совета К.003.23.02 при Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул. 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института.

Автореферат разослан "1 " ид ¿Г^д. 1994г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат физико-математических наук

Куликов Г. С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эпитаксиальные диэлектрические слои фторидов на полупроводниках привлекают значительное внимание ряда исследовательских групп, работающих в США, Японии, Франции, Швейцарии и других странах. Такой интерес к эпитаксиальным слоям фторидов связан как с уникальными свойствами фторидов, так и с широкими потенциальными возможностями их применения в опто- и микроэлектронике. Все они имеют кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку типа флюорита с параметрами решетки от 5.46 8 для Са?2, до 6.2 X для ВаГ2, весьма сходную с решетками алмаза и цинковой обманки, в которые кристаллизуется большинство наиболее важных для электроники полупроводников (Б!, соединения а3в5). Использование твердых растворов этих фторидов позволяет непрерывно менять постоянную решетки в этом диапазоне и тем самым согласовывать их по постоянной решетки с различными полупроводниками. Фториды щелочноземельных металлов являются широкозонными диэлектриками и прозрачны в широкой области оптического спектра: от 0.2 мкм в ультрафиолетовой области до 12 мкм в инфракрасной. При комнатной температуре удельное сопротивление фторидов превышает ТО13 - Ю'4 ом-см, диэлектрические проницаемости и показатели преломления весьма низки, что позволяет надеяться на высокое быстродействие приборов с изоляцией на их основе.

Цель настоящей диссертационной работы заключалась в разработке технологии эпитаксиального наращивания монокристаллических щелочноземельных фторидов для получения высококачественных гетероструктур фторид-полупроводник и изучении их свойств различными методами. Для достижения указанной цели в работе предполагалось решить следующие задачи:

1. Разработка оптимальных режимов роста эпитаксиальных пленок с использованием метода дифракции быстрых электронов (ДБЭ).

2. Изучение напряжений и дефектов в эпитаксиальных пленках фторидов с использованием примесного фотолюминесцентного зонда.

3. Исследование структур металл-фторид-полупроводник методом внутренней фотоэмиссии с целью определения величин разрывов зон в этих структурах и изучения возможностей их изменения.

Основные положения выносимые на защиту и их новизна:

1. Разработаны и собраны уникальные малогабаритные установки для молекулярно-лучевой эпитаксии фторидов и полупроводников, на которых была отработана технология молекулярно-лучевой эпитаксии фторидов на кремнии и арсениде галлия, позволяющая контролировать процесс роста с точностью до монослоя.

2. Обнаружены и проанализированы осцилляции интенсивности дифракции быстрых электронов на отражение во время эпитакси-ального роста слоев СаР2 и ЗгР2. На основе полученных данных впервые определены критические толщины срыва псевдоморфного роста 3^2 на 31(111) И СаР2(111).

3. Впервые выращены диэлектрические сверхрешетки в системе СаР2-ЗгР2 на арсениде галлия.

4. Разработана методика примесного люминесцентного зонда для оценки кристаллического качества и измерения упругих деформаций в эпитаксиальных слоях фторидов толщиной 6 - 1000 нм, выращенных на

или СаАБ. Впервые установлено, что путем выбора условий роста, удается выращивать как полностью, так и частично когерентные напряженные структуры на 31(111) и <;аЛз(111)в.

5. Продемонстрирована возможность изучения распределения деформаций в слоях фторидов путем выращивания селективно легированных редкоземельными ионами по толщине эпитаксиальных слоев.

6. Создана технология выращивания методом молекулярно-лучевой эпитаксии высококачественных слоев фторидов на поверхности арсенида галлия, обладающих рекордно малыми для этой системы токами утечки порядка КГ''А/см2 в поле 105В/см и плотностью состояний на интерфейсе порядка 2-Ю"см~2эВ~1.

7. В структурах Аи/фторид/СаАа путем измерения внутреннего фотоэффекта показано наличие фотоинжекции электронов из ПаЛо в диэлектрик и впервые определена высота потенциального барьера на границе фторид-саАз. Показана возможность управления высотой барьера с помощью легирования слоя фторида редкоземельными ионами

8. Обнаружено, что дефекты, образующиеся при релаксации упругих напряжений вблизи границы раздела СаР2/31 оказывают существенное влияние на фундаментальную характеристику гетероперехода - высоту энергетического барьера.

Практическая значимость работы. Создана установка и разработана , технология выращивания эпитаксиальных слоев фторидов приборного качества, которые могут использоваться в перспективных элементах микро- и оптоэлектроники. Разработаны новые методики характеризации эпитаксиальных фторидов, позволяюцие получать ценную информацию о процессах роста и качестве гетеро-эпитаксиальных слоев.

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы докладывались на Симпозиуме по МЛЭ, Москва, 1988; на I Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники, • Ленинград, 1989; on Third International Symposium on MBE, Vélico Tarnovo, Bulgaria, 1989; на IX Всесоюзном симпозиуме по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов, Ленинград, 1990; on VI International Conference on MBE, San Diego, usa, 1990; на международной конференции ."Микроэлектро-ника-90", Млнск, 1990; на I Международной конференции по приоритетным направлениям в научном приборостроении, Ленинград, 1991; on Sixth European Conference on MBE, Tampere, Finland, 1991; on 7th Biennial European Conference INFOS'91, Liverpool, uk, 1991; on First International Symposium on Atomically Controlled Surfaces and Interfaces, Tokyo, Japan, 1991.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 24 печатные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 168 страниц, включающих 82 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 82 наименований

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, приведены краткое содержание диссертации и положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен краткий обзор литературы по технологии роста и характеризации слоев эпитаксиальных диэлектриков на основе щелочноземельных фторидов на кремнии и арсениде галлия.

Вторая глава - методическая. В ней рассмотрены вопросы подготовки подложек,' калибровки температуры и интенсивности молекулярных пучков, описываются методики прецизионного определения толщины .эпитаксиальных слоев путем анализа картин' дифракции быстрых электронов на отражение, измерения деформаций в пленках по спектрам примесной фотолюминесценции и определения высоты барьера полупроводник-диэлектрик методом внутренней фотоэмиссии.

В третьей главе рассматривается устройство установки для молекулярно-лучевой эпитаксии фторидов, описывается технология выращивания пленок на кремнии и арсениде галлия и исследование процессов их роста по картинам ДБЭ.

Установка для МЛЭ диэлектриков построена на основе Установки сверхвысоковакуумной универсальной (УСУ-4), оборудованной безмасляной системой откачки, обеспечивающей вакуум Ю"7-Ю"8Па. На свободные фланцы вакуумной камеры смонтированы разработанные нами и изготовленные в ФТИ блок молекулярных источников, держатель и нагреватель подложки. В состав комплекса для исследования ДБЭ входит дифрактометр ДЭ 1201, люминесцентный экран из стеклово-локонной шайбы с оптически пристыкованным к нему электронно-оптическим усилителем яркости ООП) ■ и система телевизионной регистрации. Применение ЭОПа позволяет снизить ток электронного луча примерно на 2 порядка, что дает возможность свести его воздействие на процессы роста к минимуму.

При эпитаксии фторидов на поверхности кремния, кроме обычного, применялся двухстадийный процесс роста. При этом сначала при температуре 700°С на поверхности Si выращивались 2 монослоя фторида, при этом происходило отщепление одного монослоя фтора с ге-терограницы. Затем рост прерывался, температура снижалась до заданной, и рост продолжался до получения необходимой толщины сл^я. Для улучшения морфологии поверхности GaAs(III)B, перед эпитаксией фторидов выращивался буферный слой арсенида галлия методом Migration Enhanced Epitaxy. Время облучения источником мышьяка, галлия и пауза были соответственно 3,1,1 с. Данные методики позволили получить совершенную гетерограницу полупроводник-фторид.

В настоящей работе впервые наблюдались осцилляции интенсивности рефлексов в картине ДБЭ при эпитаксиальном росте фторидов.

На Рис.1, а представлены зависимости от времени интенсивности дифракционного рефлекса 00 при выращивании Са?2 на эх(111). На этой зависимости наблюдается осциллирующая периодическая структура, ее период соответствует росту одного тройного слоя атомов Са-р-Са толщиной 0.315 нм. Наличие осцилляций при МЛЭ Са?2 И ЭгК2 на поверхности (111) полупроводников свидетельствует о том, что реализуется послойный механизм роста пленки. Анализ зависимости Iоои), приведенной, на Рис.1, а показывает, что рост первых двух

■ 200'с

500"С

0 ■ 100 200 300 1,С

РисЛ. Зависимости интенсивности рефлекса 00 в картинах ДБЭ от времени при выращивании структуры SrF2/CaF2/Si(ilD (а), сверх-шетки [CaF2(3ML)/SrF2(3ML)]/CaF2(2ML)/GaAs(111)B (б). Азимут

электронного луча [112], угол падения ~40 мин., энергия 15 КэВ.

монослоев БгРг на поверхности СаР? происходит когерентно, а при заполнении третьего монослоя наблюдается срыв псевдоморфизма. Таким образом была впервые определена критическая толщина срыва псевдоморфного роста в системе БгРг/СаК2 на 31(111).

Использование полученных данных позволило вырастить напряженную сверхрешетку на впАв. На РисЛ, б показана зависимость интенсивности зеркального . луча ДБЭ при росте сверхрешетки [СаКг(эмь)/ЗгК2(эмЮ ]п/СаРг(2мЮ/СаЛ8(111)в при 200°С. Затухание осцилляций после выращивания нескольких периодов сверхрешетки связано с загрублением поверхности из-за низкой темературы роста.

Четвертая глава посвящена изучению напряжений и дефектов в эпитаксиальных пленках фторидов с помощью разработанного нами метода, .основанного на анализе спектров примесной фотолюминесценции (ФЛ). На Рис.2 показаны спектры низкотемпературной ФЛ эпитаксиальных слоев СаК^Еи2* различной толщины. Наличие дефор-

1.0 0.5 О -0.5 Е,

Рис.2. Спектры фотолюминесценции эпитаксиальных слоев СаР2:Еи2+ разли .ной толщины (приведенной у соответствующих кривых в нм), выращенных на гКш) при температуре 560°С .

мации сжатия величиной 0.3% в слое толщиной 10 нм при относительно небольшой ширине бесфононной линии свидетельствует о том, что эта пленка является когерентной с подложкой кремния. При увеличении толщины пленки деформация сжатия сменяется деформацией растяжения, а полуширина линии ФЛ возрастает. Это связано со срывом псевдоморфного роста пленки и с образованием дислокаций несоответствия, уменьшающих деформацию пленки при ее росте. При охлаждении таких пленок от температуры роста до комнатной образовавшиеся в пленке дефекты замораживаются и в этом случае начинает играть роль большая величина коэффициента термического расширения флюорита по сравнению с кремнием, что и приводит к возникновению в пленке деформации растяжения. При увеличении толщины пленки более 60 нм наблюдается релаксация термических напряжений, сопровождающаяся также уменьшением ширины линии люминесценции. Поскольку температура роста слоев фторидов > относительно невысоки (< 750°), можно ожидать, что диффузия 1 ю 05 0 £ % редкоземельных ионов, замещающих

отн. ел.

ионы щелочноземельного металла будет невелика и могут бить реализованы относительно резкие (единицы монослоев) профили распределения редкоземельных ионов по толщине слоя. На Рис.3 показаны спектры ФЛ ионов Зт2+ в селективно легированных по толщине пленках флюорита. Можно видеть, что упругая компонента деформации в обеих структурах одинакова. Однако часть пленки вблизи интерфейса является более

Рис.3. Спектры фотолюминесценции селективно легированных ионами гт2* эпитаксиальных

слоев СаК2, выращенных на

702 704

706 708 А. нм. 31(111) при температуре 620"С.

дефектной, что обнаруживается по более широкой линии излучения. Сравнение со спектром однородно легированного слоя толщиной 20 нм (кривая б) показывает, что значительная концентрация дефектов вблизи интерфейса возникает после наращивания более толстого слоя и послеростового охлаждения структуры.

В пятой главе исследуются электрофизические свойства гетеро-эпитаксиальных структур.. металл-фторид-полупроводник (МДП) методами внутренней фотоэмиссии и емкостной спектроскопии.

Разработаная в настоящей работе технология предэпитаксиалыюй подготовки подложек GaAs(m)B с выращиванием буферного слоя позволила снизить темновые токи для системы SrF2/GaAs до величины 10"11 А/см2 при напряженности поля Ю5В/см. Если сравнить это значение с литературными данными об утечках в слоях SrFz [I], то можно заключить, что описываемая технология эпитаксиального наращивания позволяет снизить темновые токи на 3-4 порядка, что дало возможность исследовать фотоэмиссию электронов из полупроводника в диэлектрик. На Рис.4 показаны спектральные зависимости квантового выхода фотоинжекции электронов из GaAsOn) в слой SrF2 толщиной 120 нм. Немонотонный ход этих зависимостей в области hwt= 4.4 эВ и 1ш2= 4.8 эВ связан с проявлением особенностей зонного строения эмиттера (Рис.5). В окрестности hi^ происходит возбуждение прямых переходов Г°5 в GaAs, конечное состояние электрона в которых расположено энергетически выше дна зоны проводимости srF2- В результате на характеристиках фотоинжекции в диэлектрик наблюдается увеличение квантового выхода. Напротив, при переходах X* ■* возбуждаемых в окрестности hi>2, энергия конечного состояния электрона оказывается ниже порога фотоинжекции. Поскольку при этом абсолютный темп возбуждения переходов, дающих вклад в фотоинжекцию падает, то ьа спектральной зависимости квантового выхода наблюдается немонотонность. Наличие рассмотренных особенностей на спектральных кривых позволяет с уверенностью соотнести наблюдаемый фототок с эмиссией возбужденных в GaAs электронов в диэлектрик. Зависимость спогстралыюго порога Ф от напряжоиности поля F тюкаяянп пп Рис. 7, а в координатах Шоттки. Она хорошо согласуется с, предсказаниями классической модели сил изображения, причем

Рис.4. Спектральные зависимости квантового выхода фотоинжекции электронов ИЗ GaAs(1l1) В СЛОЙ SrF2 толщиной 120 нм при напряженности электрического поля (вмВ/см): 0.07(1), 0.11(2), 0.275(3) И 0.4(4).

Рис.5. Схема переходов при фотовозбуждении электронов в структуре Au/SrF2/GaAs.

определенное из наклона прямой Ф - значение эффективной диэлектрической постоянной сил изображения с = г близко к значению высокочастотной диэлектрической проницаемости ЗгЕ2: ею = п2 = 2.1. Это свидетельствует о близости барьера к идеальному случаю к, таким образом, о невысокой плотности встроенного заряда как в диэлектрике, так и на границе раздела. Экстраполяция Ф(г) зависимости к нулевому полю дает высоту барьера между валентной зоной СаАэ и зоной проводимости ЗгР2 Ф=(3.60 ± 0.05) эВ (Рис.7, а). Таким образом, впервые получены данные по высоте энергетического барьера на гетерогранице кристаллический фторид-арсенид галлия.

Далее нами была показана возможность управления барьером полупроводник-фторид. На Рис.6 приведены спектральные зависимости квантового выхода фотоинжекции электронов из СаАэ в слой легированного самарием ЗгГ2 толщиной 90 нм при различной напряженности электрического поля в диэлектрике. Если сравнить их со случаем инжекции в нелегированный ЗгР2, то можно заключить, что имеет место снижение барьера, которое может достигать I эВ при увеличении концентрации самария в диэлектрике. Хотя экстраполяция полевой зависимости спектрального порога фотоинжекции к нулевому полю (Рис.7, б) дает ту же самую высоту барьера Ф к з.6 эВ, что и в нелегированных образцах, наклон Ф(Ю зависимости в координатах Шоттки примерно в два раза больше, что соответствует наложению на потенциал сил изображения кулоновского потенциала расположенных вблизи границы раздела положительно заряженных центров. В нашем случае в роли таких центров могут выступать ионы Эт*3, образующиеся при ионизации ионов Эт*2 за счет туннелирования электронов в полупроводник. Полевая зависимость спектрального порога фотоинжекции электронов из СаАв в легированный Ей слой БгР2 показаны на Рис.7, б. Если сравнить их с приведенными на Рис.7 а данными для нелегированного диэлектрика, можно видеть, что происходит сдвиг спектрального порога в сторону больших энергий на 0.20 1 0.05 эВ, причем его зависимость от поля исчезает. Такое поведение можно объяснить качественно как появление вблизи поверхности эммитера отрицально заряженной плоскости, которая "фиксирует" пространственное положение вершины потенциального барьера. Эти результаты

у'/р

оти »4

3

2 {

О

- 13 -

.••2 ■

• •

. у-'' у

1- О.гг.. / г.- о.ц . / •

5 Н ев

Рис.6. Спектральные зависимости квантового выхода фотоинжекции электронов из СаЛз(т) в легированный самарием слой фторида стронция толщиной 90 нм.

0.0

0.3

0.6 >/г,(Мв/см ),/2

Рис.7. Полевая зависимость спектрального порога фотоинжекции электронов из СаЛз(т) в ЗгР2, легированный самарием (б) и европием (б) в координатах Шоттки. Зависимость (а) соответствует нелегированному ЭгР2.

позволяют утверждать, что примеси самария и европия могут быть использованы для управления высотой барьера на границе раздела фторид-полупроводник.

Для МДП-структур со слоями СаР2 в качестзе диэлектрика удается получить вольт-фарадные (с-у) кривые с хорошо выраженными аккумуляционной к инверсионной областями насыщения (Рис.8), что указывает на невысокую плотность дефектов на границе СаР2/СаАэ. Обращает на себя внимание отсутствие гистерезиса. В МДП- конденсаторам имеет место сдвиг с-У зависимости в сторону положительных потенциалов на металле, что говорит о присутствии в диэлектрике встроенного отрицательного заряда. Плотность последнего составляет -1012см"2. Плотность поверхностных состояний можно оценить как не превышающую 2-10,1см"2/эВ"1 в центральной части

Рис.8. Темновые вольт-фарадные характеристики структуры СаР2 / GaAs (111)в с толщиной диэлектрика 20 нм.

Спектры внутренней фотоэмиссии были изучены также в гетеро-структурах CaF2/Si(in). Обнаружена зависимость высоты потенциального барьера на гетерогранице от толщины слоя CaFz. При увеличении толщины селективно легированного вблизи интерфейса ионами Sm+2 слоя флюорита от 150 до 540 нм, спектральная ширина линии примесной фотолюминесценции увеличивается на I нм; вместе с тем высота спектрального порога внутренней фотоэмисии уменьшается на

0.7 эВ. Таким образом наблюдается корреляция степени дефектности слоя вблизи интерфейса, которая пропорциональна ширине бесфонон-ной линии люминесценции, и изменения величины пороговой энергии. Экстраполяция полученной зависимости к малым толщинам слоев фторида (1-2 нм), соответствующим начальным стадиям эпитаксии, дает величину порога 3.6 эВ, что совпадает с литературными данными, полученными методом рентгенофотоэлекронной спектроскопии [2].

В заключении приведены основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны и собраны уникальные малогабаритные установки для молекулярно-лучевой эпитаксии фторидов и полупроводников, обладающие существенными достоинствами перед серийно выпускаемыми:

-широким диапаз.оном температур нагревателя подложек и источников -низким расходом материалов и жидкого азота.

2. Отработана технология выращивания фторидов на кремнии и арсениде галлия методом молекулярно-лучевой эпитаксии.

3. Обнаружены и проанализированы осцилляциии интенсивности рефлексов в картинах дифракции быстрых электронов на отражение во время эпитаксиального роста Са?2 и ЗгР2.

4. Определены критические толщины срыва псевдоморфного роста в системе СаК2-ЗгР2 на 51(т).

5. Впервые выращены диэлектричес-кис сверхрешетки в системе СаР2-ЗгР2 на арсениде галлия. Такие структуры представляют значительный интерес как для ряда практических применений, так и для проведения фундаментальных исследований в области физики низкоразмерных систем.

6. Разработана методика примесного люминесцентного зонда для оценки кристаллического качества и измерения упругих деформаций в эпитаксиальных слоях фторидов толщиной 6 - 1000 нм, выращенных на

или ваАз. Впервые установлено, что путем выбора условий роста, удается выращивать как полностью, так и частично когерентные напряженные структуры фторидов на вКш) и СаАз(П1)в.

7. Продемонстрирована возможность изучения распределения деформаций в слоях фторидов путем выращивания селективно легированных редкоземельными ионами по толщине эпитаксиальных

слоев и изучения их спектров фотолюминесценции.

8. Изучение выращенных с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии структур СаР2/31.(111) показало, что по мере роста слоя диэлектрика вблизи границы раздела происходит релаксация упругих напряжений с образованием дефектной области в Са?2, появление которой не только определяет генерацию электрически активных центров (встроенного в диэлектрик заряда, поверхностных состояний и т.п.), но и оказывает влияние на фундаментальную характеристику гетероперехода - высоту энергетического барьера.

9. Показано, что выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии с применением усовершенствованной технологии слои фторидов на поверхности СаАэ обладают рекордными изоляционными характеристиками. Это позволило провести измерения внутреннего фотоэффекта в структурах Аи/фторид/СаАз, показать наличие фотоинжекции электронов из полупроводника в диэлектрик и определить высоту потенциального барьера на границе Сале-фторид. •

10. Показана возможность управления высотой потенциального барьера на границе полупроводник-фторид с помощью легирования изолирующего слоя ионами самария или европия.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. С.В.Гастев, С.В.Новиков, Н.С..Соколов, Н.Л.Яковлев. Молекулярно-лучевая эпитаксия слоев СаР2 на БКш) и измерение их деформаций по спектрам примесной фотолюминесценции. Письма в ЖТФ.,13, вып. 16, 961 (1987).

2. С.В.Новиков, Н.С.Соколов. Н.Л.Яковлев. Осцилляции интенсивности дифракции быстрых электронов на отражение при молекулярно-лучевой эпитаксии СаР2/31(111). Письма в КТФ, 13, вып. 23, 1442 (1987).

3. Н.С.Соколов, Е.Вихиль, С.В.Гастев, С.В.Новиков, Н.Л.Яковлев. Фотолюминесцентное исследование упругих деформаций в эпитаксиальных слоях СаКг/31(111). ФТТ, 31. вып.2, 75 (1989).

4. Я.Г.Копьев, С.В.Новиков, Н.С.Соколов, Н.Л.Яковлев. Молекулярно-лучевая эпитаксия и фотолюминесцентное определение упругих деформаций слоев СаГ2 и ЗгР2 на саАвСт)., ФТТ, 31, вып. II, 214 (1989).

5. S. V.Novikov, N. S.Sokolov, N. L. Yakovlev. Photoluminescent characterization of epitaxial CaF., and SrF? films on Si and GaAs. Труды международной конференции "Микроэлектроника-90", Минск, 2, 82, (1990).

6. V. V. Afanas' ev, M.N. Mizerov, S. V.Novikov, N. S.Sokolov, N. L. Yakovlev. Electronic properties of interface Si(1 ID-epitaxial layer CaF2. Труды международной конференции "Микроэлектроника-90", Минск, 2, 224, (1990).

7. Х.К.Альварес, С.В.Новиков, Н.С.Соколов, Н.Л.Яковлев. Напряженные слои и сверхрешетки CaF2-SrF2 на кремнии и арсениде галлия., Письма в НТФ, 17, вып. 21, 28 (1991).

8 S. Lanyi, S. V.Novikov, N. S.Sokolov, N. L. Yakovlev. DLTS-study of CaFj/GaAs(111) structures grown by molecular beam epitaxy. Thin Solid Films 204, 133 (1991).

9. S.V.Noviko„v, N. S.Sokolov, N. L. Yakovlev. Eu+2 and Sm+2 ions as a photoluminescent probe in epitaxial CaF2 films on semiconductors. Materials Science Forum, 1991, p.203.

10. N. S.Sokolov, S. V.Novikov, N.L.Yakovlev. Epitaxial fluoride films on semiconductors: MBE growth and photoluminescent characterization. Proceedings of 7th Biennial European Conference "Insulating Films On Semiconductors", Liverpool, UK, 1991, p.203.

11. V. V. Afanas 'ev, S. V.Novikov, N. S.Sokolov, N. L. Yakovlev. MBE-grown (Ca,Sr)F2 layers on Si(111) and GaAs(111): Electronic structure of interfaces. Microelectronic Engineering, 139 (1991).

12. V. V. Afanas* ev, M.N. Mizerov, S. V.Novikov, N. S.Sokolov. MBE-grown Heterostructures Fluoride/GaAs(111): Control of Interfacial Barrier by Eu and Sm Insulator Doping. Appl. Surf. Sci., 60/61, 672 (1992).

Список цитируемой литературы

1. Т.К.Paul, N. Bose. Fluoride dielectric films on InP for metal-lnsulator-semiconductor applications.- J. Appl. Phys., 6J_, N 8, 3744 (1990).

2. F. J. Himpsel, T. F. Heinz, A. B. McLean, E. Palange. Bonding at silicon/insulator interfaces. Appl.Surf.Sci., 41/42, 346 (1989).