Деформационные поля в полупроводниковых монокристаллах и эпитаксиальных системах при динамическом рассеянии рентгеновских лучей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

л ,

Р Г Б ОД

НАЦИОНАЛЬНА АКАДЕМШ НАУ1С УКРАГНИ 1 6 ОПТ 1335нСТИТУТ Ф13ИКИ НАПШПРОВ1ДНИКШ

На правах рукоппсу

ПРОКОПЕНКО ПОР ВАС11ЛЬОВИЧ

ДЕФОРМАЦ1ЙШ ПОЛЯ В ИАШВПРОШД1ШКОВ11Х МОНОКРП СТАДАХ I ЕПГГА1СС1ЙШ1Х СИСТЕМАХ ПРИ ДШ1АМ1ЧНОМУ РОЗСПОВАПШ РШПТЕШВСЫШХ ПРОМШ1Ш

01.04.10 - фЬика нап!тгров1д1111к1в та д1електрик)в

АВТОРЕФЕРАТ днсертацЯ на эдобуггя паукового ступеня доктор« ф1зико-математичшгх наук

КИГВ - 1995 р.

Дисертсцкю с рукопнс

Робота виконана в Iticnnyri ф1энкм кая1впрсв1дикк1в HAH УкраЗяи.

ОфщНОД ОПОНеНТИ' * «

1. Член-кореспоидеит HAH Украши

доктор ф!з.-мат наук, професор Молодк1н Вадим Борисович

2. Доктор фЬ.-иат. наук, професор Сальков Свгев АидрШовнч

3. Доктор ф1з.-мат.наук Григор'св Олег Миколайошп Пров1дна орган ¡зац!я: Ыстнтут ф1зшш HAH Украши.

Захист в1дбудеться "äf ■^'/■^1995 р. о. —год. на зас!данн1 спец1ал1зовано1 Ради Д 50.07.01. при lucnnyri фЬнки ваг1впроа1д[зик1о HAH Укракни за адресою:

252028 Кн1в-28, проспект Наук», 45, конференц-зал Iacruryfy ф1зикн иап1впрсв!дш1К)в HAH Украши.

3 дисерт<щ1сю мояша озиайомктися у науковШ бК5л1отец11нстотуту фЬдки иап1спров1дни!йв HAH УкраХни.

В1дгуки на автореферат у двох прюйрннках, зав1рених печаткою установи, просимо ыадснлдто за адресою:

252028 Kida-28, проссект Науки, 45, Ыстнтут ф1зшш EanienpoBiAKHKiii HAH У г, pain u.

/

Автореферат роз1сланиА" * 1935 р.

Счаакй сокретйр спец1ал1зоваис»1 Ре>ди доктор ф1з.-мат. иаус

С.СЛщешо

<

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Дисертац1я прнсвячена експериментальному досмджению за-коноинрностей розсповакия реитгешвських промен!в 1 визначеншо характеристик структурню? досконалост! в реальних нашппров1Дни-кових монокристалах 1 .мптакайннх системах, г,к! гп стать в соб! розпод1лен! (макро) I локгЫзоваш (м!кро) спотворення кристал!чко{ граткн, а та кож розробщ на основ1 одержаних результапв нових иетод1в структурно! диагностики неоднор1дних монокрисгамчннх матер1ал1в 1 систем.

Актуальн1сп> теми. Роз вито к сучасно! твердот^льно! елек-трошкн характеризуется розширенням кола використовуваних нап1впров1динкопих матер1пл!в, 1х композиц1й, ускладненням техно-лопчних процесГо виготовлення приладових структур, зменшешшм розм)р1в окремих елементпв, П1двшценням ступеня 1нтеграцц схем. В цьому зв'язку значно п^вищуються вимоги до структурно! од-иор1дност! як Ш1х1диого п1дкладкового материалу, так 4 сформованих на його баз1 еп1таксШних систем.

,Вих1дний неоднор|дний розподи дефект рЬно! природи (ло-кал!зованих снотворень структури) 1 далекодиочнх деформацп'ших пол1в в монокристалах, процеси релаксацН внутренних напрут в ештаксшиих системах багато в чому визначають електроф1зичн1 па-раметри, стШккть до зовеншшх вплив1в I над|йшстъ нагивпров!д-никових прилад!в. Тому акамз структурно! досконалост! натвпро-в)дш!кових матер(ал1в 1 П взаемоза'язку з функщоналышми характеристиками приЛадш е самостийною науковою задачею, н!д розв'язку л ко* залежить подальший яро фес сучасно!" електронжи.

Одним з найбйльш Ыформатившсг нлирш:к!а дооидження дефектов структури 1 деформацшного стану кристаьичног гратки с ви-користания метод1в заснования иа розсповаши рвнтгешвських процент. Роззиток уявлень про закономфност! розс1юванкя рект-

гешвських промен!в кристалЬними середовищами I, особливо, розробка теора диш1М1чно1 дифракцп рентгетвських промен!в в останшй час дозволяють виршити багато питаиь структурно! д1агностики реллышх монокристал!в 1 монокристал!чних структур.

Разом з тим прнсутшсть в структурно-неоднор»диих з разках одночасно локал13ованих 1 розподиених пол!в деформащй робитъ задачу к1лькк:но1 д)агностики !х досконалосп дуже складною, оск1льки одночасний вплив на параметри розс!ювання рент-геи1вських промен!в спотворень р1зно! природи часпше всього с неадитивним, отже, I не може бути коректно роздыений в одному експеримеш! Саме тому анал!з особливостей розоювання рент-гешвських прометв в реальных нашвпров]дникових материалах 1 системах потребус подалыпого розвитку з виходом на киыиси! оцшки структурних характеристик, що повинно забезпечити новий рйвень сучасного матер1алознавства для електронно! техшки.

Мсте^ робота, Дисертащйна робота виконана з метою вивчен-ня закономерностей розспования рентгетвських промешв 1 визна-чения параметр1в структурно! досконалосп в нашвпровшшкових монокристалах 1 ештаксШних системах, ям М1стять розподдлен! 1 локалЬован! поля деформацШ. При цьому в першу чергу в шй розгляиуто можли&ост! розд1леякя виеску спотворень структурно! досконалосН р1зно! природи на дифракцпии параметри розаювання рентгетвських промешв I використання розроблених п1дход1в для доагаостики структурно неоднородных зразкдв.

В процео виконання робота здшснено експеримеитальну пе-рев]рку узаглльнено1 теори дннам1ЧИ0Г0 розоювания рентгешвських промешв дл? випадку дифракци випромшювания в геометри Брегга пружно вигнутим монокристалом. Це дозволило млыисио визначити вплив пружиього вигибу монокрйстала на так! параметри дифракци рентгешвських промешв, як величинн штегрально! штенсивносп

днфракцШного взбивания, iianmnjiípinni криво!" дифракфйлого ai,\-бнваиня в pisHtLX схемах днфракцп 1 при рпнцх розмирах джерела ректгешвськнх промешв 1 запропонуватн нов! П1дходи до дигности-ки слабких пружних спспворень на поверхн1 монокрнстал1а Í м.оно-крист&мчких систем.

У внпадку спотворень структури в oó'cmí натвпро арникового матер1алу i епггаксЮних систем основною задачею роботи було роздмешш впливу на параметр» розаювання рентгешвських про-MenÍB як розподиених, так i локал!зованих деформацШних noAin або MO)KAHB¡cTb внзначення выносного р!вня пружних дисторай кри-craAÍ4HOÍ гратки i густини дефекпв по координат! на зразку.

Таке розд1\ення эдМснено на ochobí BHMÍpia inrerpa.» с no'i bía-dimiioi зд|бност1 кристалл при аномальному проходжени! рентгешвських промешв для Ш i likl лауе-в1дбнтпв. Введения в!дко-шония штегралышх штенсивностей для цих в|дбигпв, як дкфрзк-Uifuioí Mipn пружних дно opciñ кристал1чно1 гратки, дозволило на Т1лыси запропонуватн модель розпод1лен!тх BtiyTpimiiix макроско-шчних деформацшипх гюл10 в кристал!чн1й матрица але i отрнматн KÍAbKic!ii оцшки р:яня дес$юрмац|п. Анал1э поведшкн тсоретичикх i експернментальних зллежностеЛ величии 1итегралм1их ¡нтенсиэно-стеЛ днфракц|Гш!1х максимумов при аномальному проходженш рентгешвських промешв у внпадку деформацШ атониях нлощни, проведений в poGori, дае можлив1сть внзиачатн локальну густнну дефектов (дислокащй) по координат! на зразку (монокристал1чн1й пластнш) а величин» напшсуми штегралышх 1нтепсивностей kkj i йй в1дбнтт1в, отримуючн иай51льш адгкмпп значения штеграль-иих характеристик розс!ювашш реитгегапських apofieHie.

М.ожлишсть одержання иекоордкилтиЕШ з.члчекь пеличии, ягй внзначакуть локализовав i розпод£лезз1 деформации! поля в кри-стамчнш мдтриф иаашприодиикового матерЁллу, буд.з si :í&6jííah.»

також для анал1зу структуриих змш, що в1дбуваються при р1зних технолопчних обробках материалу. В даному випадку в робот1 пла-нувалося дослЦити структурн! спотворення, ям виникають при ме-хан!чшй обробц! поверхн1 пластини, а також рад^афйно-стимульован! процеси структурно'! перебудови при г-опромшюванн1 п!дкладкового матер!алу.

Аиал1з п1дкладкового монокристчшчного матер!алу, а також деформащйних ефекпв 1 ефекпв структурио"1 релаксацп в еп!такийних 1 приладових структурах дозволив виявити валив вих!дного розпод1\у дефекпв I структурних змш при рад1ац1йних обробках приладових структур I прилад!в, сформованих на пластинах нап1впров1дник1в, на !х електроф1зичш параметри, отримуючи В1дп0В1дш кореляцшн1 картофами цих параметр1в.

Науковий напрямок, роэвитку якого присвячена дисертацЫ -законом1рност1 розаювання рентгешвських промешв в реальних нашвпров^дникових материалах 1 ештакс&них системах, ям М1стять розпод!леш I локаллэоваш спотворення кристалдчно! фатки.

Науковя новизна роботи полягае в тому, що в шй вперше:

а) експериментальио п1дтверджеш основш п»дсумки узагаль-нено! теори динамичного розсиовання рентгешвських промешв в геометри Брегга В1д пружно вигнутого монокристала, при цьому виявлеш 1 теоретично обфунтоваш ефекти аномально! поведшки нашвширшш 1 штенсивносп в шку криво! дифракцшного В1дбиття в р1зних схемах дифракци, що дозволяс аиал1зувати слаб к 1 спотворення структури на поверхш монокристал)в 1 ештакспших систем.

б) проведений комплексний анализ величин штефальних ш-теисивносгей для Ш 1 Кк1 в|дбитт1в при Лауе-дифракци рентгешвських промешв в сфуктурно неоднор1дннх монокрнсталах. що дозволило досидит законом1рносг1 розподхлу дисторай крисгал!ч-но! фатки. провести розд1\ення локздзованнх 1 розподпеннх де-

формацшних noAia i вшиачитн локальну густииу днслокацШ в межах моде.м адитивного впливу деформаций pÍ3no'i природи на ди-нам!<1не розаювання рснтген1вських променяв;

в) введений новий дифракцЮний параметр W, ртний iiatiiB-cyMi ¡нтегральних ¡нтенсивносгей hkJ I ЙЕ/ в1дбитт!в 1 в1дпов1дн1 йому ¡нтсгралып характеристики аномального проходження рент-гешвських промешв, що дозволило коректно визначати глибину по-рушеного мехашчною обробкою поверхневого шару нашвпров1дни-кових монокристал!в з мсоднорйдним розпод1лом локал1зоваиих та розпод|лених деформгпцйних пол! в;

г) внзиачений характер деформацШних ефект!в I процепз структурно! рслаксаци в ештакайних структурах при вар1ацй пара-метр1В нев1дп0в1д110ст1 кристал1чннх граток, коефицетчв теплового розширення i температурних меж переходу з пружного в пластич-ний стан в pÍ3HHX комбшацшх MarepiaAÍB пл1вкн i шдкладкн (системн Ge-Si, Si-Ge, Ge-GaAs, Al, Ga,As-GaAs);

д) визначеш дозоп| фаниц1 процеав рад1ац!ймого в1дпалу i характер кореляцп структурних i електроф|зичнних характеристик при рлд1ац1й!ю-ст!1мул!^)пи!11й (опромшення у-квантами) пе,'>ебудов1 дефекпв кристал1чно| фатки в об'емному нап1впров1дниковому материал! та еттакснЧних приладовнх системах.

Насмдки роботи стимулювалн розвиток теорн розаювання рентгешвськнх npoMeHie, в даиому вниадку узлгальнено! теорн розаювання рентгешвськнх промешв пружно вигиугим кристалом в геометрн Б perra при визиаченш меж кикористаккя тих чи шших наблкжень в залежносп в|д реалышх умов дифракци. Робота 1>пц1юза_ла постановку новнх експеримент!», особливо по вивченню рад1ац1Й!!о-стимульов5!1их цроцесйз структурно! керебудоки в моно-крнсталах GaAs i ештаксМних системах на його ochobí.

Новизна прикладных результате п(дтверджена авгорськими

св1Аоцтг.амн на винаходи 1 використанням 1х в галуэевих кер)вних документах МЕП СРСР.

Серед нових наукових результатов найб1льт важливими с положения. як! автор виносить на захист.

Назохиствяиосяться такГположеиня;

1. Зростакня ¡нтегрально'1 ¡нтенсивносп дифракцЮних максимумов взбивания рентгешвських променяв пружно вигнутим кри-сталом в геометрн Брегта визначаеться тальки р1внем деформацП крнстала,практично не залежить в!д знака деформаца при малих О значеннях 1 обмежусгься кшематичною межею при високих р!внях кривини кристалл.

2. Аномалыи ефекти поведшки нашвширини 1 ¡нтенсивносп в п1ку криво? дифракщйного взбивания в геометра Брегга при слаб-ких пружних вигинах поверхн! монокристалле 1 ештакойних систем визначаються знаком деформаци ( дисперойннми сшвв!ДНОшеннями в схем! дифракци. Це дозволяе ввести критерп вибору схеми дифракци при Д1агностиц1 слабких поверхневих спотворень для зразыв р!эних кpиcтaлoфaфiчниx ор)снтац1Й.

3. В умовах сильного поглииання рентгешвських промешв (ефект Бормана) в кристалах 31 стати стично неоднорйдиим розподдлом густини дефект! в (в прнсутаосп локалЬованих I розподйлеиих поллв деформаций) можливе введения по координат! на зразку ¡нтегральних характеристик аномального проходжения рентгешвських промешв при анал1з1 не т1льки самих штенснвно-стей Ш 1 Кк1 в1дбитпв (фрЦелевських пар) але 1 для 1х натвсуми. яка визначаеться ттльки густиною дефектпа (локалповаиими полями деформаций) в межах модел1 адитивного в пли ну деформаци! рйзно! прнроди на динам1чне розоювання рентген¡вських промешв.

4. Аиа.мз эалежностей натвсуми штегральних штеисивностей фрЦелевських пар вЦбнваиня В1Д товщини кристала а умовах силь-

пого поглинання рештен!вських промеи!в дозволяв коректно визна-чити глибину порушенкх мехашчною обробкою поверхневих mapia мснокристал1в у випадку неоднорщюго розподклу локал1зованих i розподшгиих деформацшних пол!в.

5. Характер формуиання дефектно! структури i деформаций ефекти в eniTaKcifiiiiií систем! Ge-Si визиачаються мехашзмами крихкого руйиування i утворення систем мтротрицин (фрагментарно! структури), в той час як зворотна система (Si-Ge) характеризуется штенсивним пластичним пливом в пл!вц1 i шд-кладщ з утворенням в останшй блочно! дислокащйио! структури. В промЬкнш же по розугодженосп пружннх i кристалрграф1чних па-раметр1в матер1ал1в пл1вк111п1дкладки епггакайшй систем! Ge-GaAs релаксац1я внудеШшцнапружень т1л1.кн'..'частк0во решйэуеться за рахунок пласт!г1но1; дцфорйацц,: 'в результат! чого в пл{вц1 спо-стер!гаються залишков! пружш напруження.

6. Рад1ац1Йно-спигульован1 процесн релаксацн внутриышх на-пружень i структурного впорядкування' в монокристалах GaAs i ешгакснших структурах на його ociiobí визиачаються, п залежност1 шд дозових меж при опромшюванн! у-квантами, р1эними мехашз-мами перебудови точкових дефекпв - !х активним стоком на дисло-кац» та об'емн! макроиеоднор1дносп монокристала i !х гетеруван-пям на м1жфазш меж1 в егптакайних структурах.

лягають в тому, що шляхом експериментальних дооиджень i теоретичного анал!зу оссблипостей розаювапнк penrreuincbKirx npoMeiiia в нашвпров1дникових монокристалах i ештакайннх структурах, hkí мютять у co6i локал!эоваш i роэпод1леш деформацшш ноля:

а) встановлеш itoai закопом!рност1 динам1чного розаювання рентгешвських промешв в кристал1чних структурах 3Í складним розпод1лом деформацШних iioaíb;

б) розроблен! методи побудови картограм пружних дн сторай атомних площип 1 густини дефектов (дислокаций) в структурно не-однор1дних монокристалах з викорнстанням иових дифракцШних параметр1в розаювання рентгешвських промен!в - вдаошення I нашвсуми ¡нтенсивностей Ш 1 БН лауе-в1дбитпв;

в) визначений характер деформац№них ефект1в 1 запропоно-ван< модел! деформацШ кристал!чно! гратки в монокристалах 1 епН-аксМних системах;

г) розроблеш методи контролю глибини порушених механН-ною об робкою пояерхневих шар1в в структурно неоднордаих на-п1впров)дникових монокристалах;

д) запропоноваш нов! експериментальн! схеми рентгешвсько! структурно! диагностики релльних нашвпров1дникових монокри-стал!в 1 еЫтакайких систем;

е) визначеш дозов1 меж1 процессе рад!ацшиого в1дпалу(ефекта малих доз) 1 початку деградащйних процессе при опромшенш т* квантами р1зних ештакайних приладових систем на основ1 СлА».

Розроблен1 в дисертацН експерименталыН методи 1 одержав! результата мають значку практичну цштсть, що п 1дтверджуеться викорнстанням 1х для Д1агностики в технолопчних процесах вироб-ництва приладДв м1кроелектрошки.

Методики контролю структурно! досконалосп неоднориних нашвпров1дникових монокрнсталдв 1 систем використовуються в умовах виробництва АТ "Сатурн" (мКшв), вв1йшли в галузев* кер!вн1 документа МЕП СРСР. Одержан! в дисертацшнш робст результата використаш при виконанш робот, що проводяться по эамо-влеиню П1длриеств електронно* промисловоеп Украши.

Достов1рн1сть1 ©бгуунтов«н1сть одержаних в дисертацп результатов забезпечусться комплексним харатером дооиджень, пи-твердженням кйшисиих 1 яккних результатов незалежними експе-

-п-

риментальнимн методами.

Метод»Лвг1я_Л11С5рта£ЦЙН91_1Игботя засиопуеться на експерн-ментальному застосувакя! в першу чергу:

а) вим!р1в параметров кривих дифракц!йного в1дбиввння: ¡нте-цтльио! ¡1ггенсивност1, нашвширики, шгеношност! в максимум1 кривих у випадку дифракц» реитгешвських промешв в геометрН Брегга 1 Лауе;

б) рентгенотопограф1Чних зйомок зразюв по схемах Бормана, Ланга 1 Берга-Баррета з ьикористанням як симетричних, так 1 аси-метричиих в1дбиваннь;

в) ренттенотопограф1чн1 зйомкн з використаиням сннхротрон-ного випромшюваиня в комб1новашй схем1 Брегт-Лауе дифракцм.

Кр!М того, в робот! проведен! досл1джен!!Я з використаиням повного навколишкього В1дбипання реитгешвських промечш, при-чому булл заяропоноваиа нова схема реал1зацм повного .зовшнпньо-го в<дбиваннн, яка п1двищус розд1льиу здапПсть методу,

В робот1 провод!1лнсь вим1ри електроф|з1ПНИХ параметр!»! бар'ерних структур при анал1з1 вольтампериих характеристик 1 пор1вняння картофам цих параметр1в по великим масивам сформо-вшшх на п1дкладковому матер1ал! нап!«шров|дниковил прилад!в { приладових систем з в1лпов!дним1! каргограмами роэпод!лу ло-кал1зованих 1 розпред!леиих спотворень кристалГчио! структур«.

Як допом!жн1 використоаувались металограф1чн1 методн - ви-бфкове х!М1Чне травления поверхк1 эраэк!в 1 еп!гакс!йннх систем.

Об'ектами досладжеш, в робота були моиокрнстал1чн1 пластг«-ии нашкировЦнмк!» 5], Се, СаАв, с!итлкснъ« спстемн 8 приладов! структури на \х осмов>. Зрачки були о,\гржан1 и рЬзннх технологам-ннх умовах вирощування I характермзувллигя неоднср!дннм ро.шод1лом снотворень кристол1чно1 гратки а обек! 1 на сосирхи!.

Апра$ац!я робота, Матерюлм дисертаиШи»! роботи Сули ко-

вдомлеш i обговорювались на таких коиференцшх:

Всесоюзная конференция по физике и технологии тонких □ленок (Ивано-Франковск, 1984 г.); VII Всесоюзный симпозиум "Полупроводники с узкой запрещенной зоной и полуметаллы" (Львов, 1986 г.); ком-

плексной программе "Рентген'' (Epetók,' Черновцы; i 987, 1989 г. г. ); IV Республиканская научно-технйческая конференция "Физические методы диагностирования" (Чернигов, 1989 ; Всесоюзной конференции "Физические основы твердотельной электроники" (Ленинград, 1990 г.); Всесоюзная конференция "Актуальные проблемы технологии композиционных материалов" (Ялта, 1990 г.); II Международный симпозиум по синхротронному излучению S1-90 (Москва, 1990 г.): II Конференция по динамическому рассеянию рентгеновских лучей ж кристаллах" (Кацивели, 1990 г.); Всесоюзный научный семинар "Многослойные структуры узкозонных полупроводников" (Нукус, 1990 г.); Всесоюзный семинар "Нелинейные высокочастотные явления в полупроводниках и полупроводниковых структурах и проблемы их применения а электронике СВЧ" (Навои, 1991 г.); Международная научно-техническая конференция "Физические основы надежности н деградации полупроводниковых приборов", (Н. Новгород, 1992 г.): International conference on microelectronics and computer science ( Kishinev, Moldova. 1992 ); International workshop "Characterization of semiconductor substrates and structures" (CSF) Smolenice, 1992); International Annual Semiconductor Conference, (Sinaia, Romania, 1993); IV М1жнародна конференцш з фйзики i технологи тонких ойвок (1вано-Франмвськ, 1993 р.); Межрегиональная научно-техническая конференция "Комплексное математическое и физическое моделирование, обеспечение надежности электронных приборэв и аппаратуры" (Бердянск. 1994 г.); Ukraine-USA -summer school on chemistry and physics of surfaces (Kiev. 1994); 9th

International Meeting on Radiation Processing (Turkey, Ankara, 1994), I Международная конференция "Новые материалы и приборы" (Ташкент, 1994), 5 th International Symposium on Recent Advances in Microwave Technology (ISRAMT'95, Kiev, Ukraine, 1995), Frontiers in Nanoscale science of micron/submicron devices (Kiev, Ukraine, 1995), SPlE's International Sumposium on Optical science Engineering and Instrumentation (USA, San-Diego, 1995), а також допов1дались на Лашкарьовських чнташшх (1ФН HAH Украши) в 1986, 1991 роках.

Публ1кац11. По матер1алам дисертац1Йно1 роботи опуб.мковано 35 друкованих po6iT, включаючи монограф1ю, три огляди, п'ять ав-торських св1доцтп на винаходи.

Особистий внесок витора дисертадИ.

3 експериментальних результате, опублшованих в друкованих видениях в сшвавторстш, сштору дисертаци належать Ti, як! приведен! в дисертащйшй робот! за, виключенням окремих, В1дм1чених у текст!. Автором самостийно запропонований i апробований метод розд1лення внеску локалдзованих i розпод1\ених деформацШнкх noAia в штенсившсть розаювання рентгешвських npoMeiiiB в структурно неоднор)дних монокристалах, заснований на модел1 адитивно-го впливу деформафй pi3iioi природи на аномальне проходження рентгешвських npoMeiiiB. Автором самоспйно кирииена задача виз-иачення глибиии порушеного абразивною об роб кою поверхиевого шару в neoAHopiAHtix монокристалах.

Автору також належать eci методичш решения експеримен-пв, виклддених в дисертаци.

В друкованих роботах, як! ввшшлм в список друкованих i на-иисаних в cuiBaitropcmi, автор дисертаци прнймав ршну з cnia-робтжками участь в оостпювф задач!, штерцрвтаци результата, <(к>рмува1ш! иксиоакш та у «¡глльнеиь на tx основ».

Структура i oS'cn дис«ртаи11> Аисертац1я складасться ?. вступу,

п'яти глав (кожна 1з яких м1стить вступ 1 заюнчення), зак!нчення I перел!ку основних результате. Загальний обсяг дисертацП складас 257 машинописних сторжок, включаючи 147 сторшок основного тексту, 100 малюнкш, 10 таблиць, список цитовано! л!тератури э 213 найменувань.

ЗМ1СТ РОБОТИ У вступн!й частин! дасться загальна характеристика роботи: розглядасться актуальшть вибраного напрямку досл!джень, форму-люються мета 1 задач! роботи, наукова новизна 1 практична ц1нн1сп> результатов, приведен! основа! положения що захищаютъся, а таком короткий зм1ст роботи.

В перш!й глав! викладен1 експериментальн! результата I проведений теоретичний анал!э впливу пружно! розпод1лено! дефор-маци кристал1в на параметри динам1чного розаювання рент-гешвських промешв у випедку геометрИ Брегга.

Експериментально дооиджеш залежносп параметр1в криво! дифракцшного в1дбитгя - ¡нтегрального коефщ!ента в!дбиття нап!вш1фини ш 1 !нтенсивност! в шку криво! I, В1Д параметра град!ента деформаци В (або рад1уса кривини Я) бездислокащйних кристал!в Б!. Показано, що теоретичн! та експериментальн! залежносп! К1Ь(В) добре узгоджуються, причому вперше експериментально п!дтверджений один з основних висновюв узагальненоТ теорй роз-сЬовання рентген!вських промешв вигнутим кристалом про обме-ження зростання ¡нтегрального коеф!ц1снта взбивания кШематич-ною межею розсЬовання.

Проведений анал!з можливого впливу ашзотропн пружних властивостей кристала 5! на параметри динамйчного розаювання рентгешвських промен!в I показано, що врахування ашзотропи яисно не змшюс теоретична залежносп ^„(В). а експериментальн! даш п¡дтверджують коректшсть застосування в теоретичних розра-

хунках ¡зотропного наближення.

Вияалена аномальна поведшкд эалежностей а>(Я) 1 („(И) для дисперайних В1дбнтг1н при малих деформации (I'^0,5 м1 -зменшення величини о» 1 зростання 1„ пор1вняно з вих1дним станом кристалл (при в1дсутн1еп деформаци), що, як показуе теороти чний аналлз, визначаеться дисперсШними сп1вв!дношеннямн в схем! дифракцн 1 спектральними характеристиками джерела рентгешвського випромшюваиня.

В обласп великих деформафй {I й1 '¿0,5 м ') для дисперайних в1дбитпв I у всьоку штерваМ деформащй для бездисперс1йних в1дбитпв спостер^гасться лЫйна залежн1сть и)(Я), яка визначаеться розм1рами джерела рентгешвського внпромиповання а площин! дифракцн, що дозволяс використати вигнутий кристал як анал1за-тор В1дбиття або цииндричну л1нзу з заданим коефщгентом збЬлыпення. Шкова ж штенсившсть в цих випадках с монотонною спадаючою функцию д(формаци.

Оск1льки в областях малих деформац!й залежн!сть Я'Ь(В) практично снметрична в1дносно знака деформаци, аномальна повед1нка иашвширини 1 1итенсивност1 в шху криво! днфракц!йного врбиття дозволяс розв'язати.эворотню задачу - внзначення знаку I величины цружно! деформаци кристалл у випадку дифракцн рентгешвських промешв в геометра Прегта при д1агностиц1 слабких снотворень структур« на поверхн! монокрнстал!в I ештаксШних структур.

У друг!й глав! анал1зусться розпод1лення залишкових пружних дисторай кристал1чно| гратки 1 густинн дислокацШ в структурно иеодиор1дних монокрнсталах у випадку лауе-дифракцп рентгешвських промешв.

Досл1дяений розиоди эалишкових пружних дисторсШ атом-низ площин в кристалах 51 1 СаЛа, як1 макггь р1зннА характер розподиу 1 р1зний ршень густини дисломци"! 1 дислокацШмих аи-

самбл!в, сформованих у процес! вирощування. Показано, що якщо ■ кристалах Б» розпод1л пружних дисторсЮ визначасться симетр1сю макророзпод!лу густини дислокац!й, то для СаАя вш швидше пов'язаний э ком!рковим характером м!кророзпод1лу дислокаций.

В рамках модел! адитивного вплнву деформац!й р!зно1 приро-ди запропоновано ввести у випадку аномального проходжения рент-гентських промен ¡в новий дифракцшний параметр V/. р(вний нашвсум! ¡нтегральних ¡нтенсивностей Ш I НИ вДОитпв. Це дозволило провести роздДлення вкладу розподдлених пружних I ло-кал!зованих спотворень гратки в структурно неоднорЦних моно-кристалах на параметра динам!чного розсйовання рентгешвських промешв. Показано, що величина найб1\ьш адекватно визначас локальиу густину дислокафй в дооиджуваних кристалах Б!1 СаАз.

Проведено дооидження пружних спотворень кристал1чно| гратки в бездислокаЦ1Йних монокристалах Се, легованих Аз, як! м!стять так зван! "каналыи" неоднор1дносп розподДлу легуючих атом!в. Запропонована модель деформаций 1 одержаний розподдл абсолюта их величин деформацШ кристал1чно1 гратки на межах "канальноГ неоднор!дносп. Дослужена поведшка штегральних характеристик аномального проходжения рентгешвських променяв в Се в залежност! в!д р!вня пружно! деформацн кристал1чно1 матриц!.

При анал!з1 залежностей розподиу 1п\"/ по координап в!д товщини кристала СаАз визначеш величини ефективних (нтеграль-них характеристик р\ I у,*, як1 залежать пльки в(д густини дисло-кацш N,1 в точц) витрюваиня. Показано, що залежшсть »ЛСЧЛ с лШйною функцию. При густинах N„2810* см2 виявлений перех!д у динам1чний канал дифузййного роэоювання рентгешвських промешв, причому дифузпша компонента ц'^ також лнпйно залежить в!д густини дислокац!й.

Анал1з результат св1дчить про те.що в структурно неоднор|д-

пих монокристалл* можливе ефективне роэд1лення виеск!в розпод!-лених пружних дисторс!й кристал!чно! гратки I густини локал!зовя-них структурних дефект!в при вим!рюваин! (нтеисивиостей Ш 1 КЕ1 - лауе-в1дбитт1в рентген!вських промен!в по координат! зразку.

В 1рет1А глав! обговорен! особливост! структурних спотворень, як! виникають при мехашчшй обробц! поверхневнх шар!в на-п!впров!дникових монокристал!в.

Розглянут! питания, пов'язаи! э впливом пружно! деформацП кристал!чно! матриц! при наявност! порушеиого механ!чною об робкою (шл!фовка на в1льному абразив!) поверхневого шару на !нтея-сивн!сть роэс1ювання рентген1вських промен!в при лауе-дифракцИ в бездислокац!йних кристалах Б!. Показано, що внгин, який внникае в эразках у випадку одностороиньо! шл!фовки, приз водить до сут-тсвого перерозпод!лу дифрагованого випромЫювання у всьому спектр! довжин хвиль при асиметричи1й дифракцП в однокристальному випадку. Таким чином, визначеиня глибинн порушеиого шару за рахунок р!зниц1 в мехашзмах поглинания в иеспотворен!й матриц! 1 в шл!фованому шар1 можливе при нескомпеясованому випт! зразка тпльки у випадку симетрично! дифракцП. Експериментально доведена коректшетъ застосування форму ли Стоун! для визпачеяня велнчини ефективних напружень в шл!фованому шар!.

В структурно неоднор^дних зразках СаАя, в яких, кр!м вар!ац!1 густини дефекте (дислокац!й), с далекоддюч! поля пружно! деформаций пов'язаш з градкнтамн концентраци дефект, контроль гли-бини порушеиого шару, по-перше, виМагае точно! ф1ксац!1 топок внм1рювання. по-друге, необх!дне розд1ления внесла локал1зованих ! розпод!лених спотворень структури. 3 цкю метою запропоиовано використати як осиовну вимфну величину параметр W при диф-ракци рештен1вських промешв. яка визначаегъся г1льхи локал!зова-чою густииою дефект!в Вимфювання, проведен! по координат! на

пла станах G&As э р1зною густиною дислокацМ, як при двосторон-и!й, так i при одиостороннШ шл4фовц1, показали, що застосуванн* параметра W дозволяе коректно визначати глибину порушеного шару незалежио в1д наивное ri або в1дсутносп пружних дисторай атомннх площин в точках вим1рювання. Aaiii bhmípíb дають мож-лиькггь вважати, що помтшй вплив дифуз1йного розаювання в по-рушеному шар! на (нтенсивнкть дифрагованого випром!нювання (тобто аномальне проходження дифузШно! компоненти) в1дсутшй.

Р четверт!й глав! наведен! результат досл!джень особли-востей розпод1\еннх i локал!зованих спотворень структури в ешгакайних нашвпров!дникових структурах i приладових системах.

РозглянуН особливост! релаксацм мехашчних напружень, що виникають у процес! еп1такс1йиого росту в гетероеп1такс1йних системах Ge-S!, Si-Ge i Ge-GaAs, як! характеризуються р!зним ступе-нем розузгодженост! мехаи1чних i терм!чних властивостей шйвки i п!дкладки.

Методами рентгешвсько! топографы показано, що для системн Ge-Si характерним е утворения так звано! фрагментарно! структури • системи м!кротр1щин, як! поширюються шляхом крихкого руйну-вания вздовж певинх кристалограф!чикх напряммв пл!вк.и в niA-кладку. Визначено, що м!кротр!щини незалежно В1Д кристалографц п!дкладки поширюються нормально до поверх!» гетеросистеми. За-пропонована модель деформащйних поМв поблизу меж! фрагментов (м1кротр|щин).

В систем! Si-Ge в процес! ештакс!йного росту виникас !нтен-сивний пллсткчний алии э утворенням rpiiMipuoi cítkii дислокацШ, bkí формують блочну структуру в1дкладки. Якщо в систем! Ge-Si цапружений стан системи зшмастьса шсля вндалення пл!вки, то деформац1я в систем! Si-Ge нас возшстю пластичннй характер.

На в!дншу в!д р1зко контрасту«очих но cboím э&лишковим де-

формацШним ефектам систем Ge-Si 1 Si-Ge, система Ge-GaAs визна-чаеться частковою релаксацию пружних напружень шляхом пластично! деформацц. Залишков! пружн! напруження, приводять до зм1ни кривини системи при видаленн! шивки.

В глав! проанал!зован1 деформац1йн! ефектн в еп1такс!йн!й систем! GaAlAs-GaAs э субмжронними пл1вками, яха е основою для формування НЕМТ-траиэистор1в. Для досл!дження меж еп!такс!й-них шар!в в систем! запропонована нова схема одержання кривих повного aoBHiuiHboro в!дбивання э п!двищеною розд1льною здат-Hicno за рахунок використання трнкристально! схеми. Характер деформацШних ефект1в, як1 спостер(галися рентгенодифракцШними методами в приповерхневому шар) Ыдкладох у зразках системи, noBHicno корелював з! структурною досконаМстю меж еп1такс1йних шар!в, як! визначаються по кривих повиого зовн!шнього в!дбивання.

Таким чином, комплекс рентгенот0пограф1Чних методДв дозволив внзначити характер деформацШних ефект-ÍB в еп!такс1йних системах з pÍ3Hoio po3M¡pHicno еп!такс!йних шар1п 1 характером сформованих спотворепь структури.

Y п'ят!й глав! розглянуп рад1ац1йно-стимульован1 ефектн структурно! перебудови в монокристалах GaAs 1 еп!такс1йннх при-ладових структурах на його ochobí.

Досл!джувались процеси, як! чиняться при опром!ненн! Т-квантами (*°Со) у пластинах GaAs з р1зним р1внем густини дисло-кацШ i неоднородное!! íx розподйу. Показано, що в межах доз опромшення 10*Р - 10® Р в o6'cmí матер!алу вЦбуваетъся значний перерозподм точкових дефектов, який визначасться локальною густиною дислокацйй i призводитъ до зм!ни розподдлу пружних дис-ropciñ в кристалах в пор^внянш з вих!дним станом.

При опромшенш п-п* ештакайних систем на основ! GaAi основним процесом с спкания точкових дефекта» в область меж! п-

п+ з одночасною 1х коа гулящею. Характер дозових меж процес1в структурно! иеребудови повнкто корелював з1 эмЫами параметр1в д1од!в Шотткн, сформованих на цих еттаксШних системах • в!д по-кращання параметров при дозових каваитаженнях до 101 Р (ефект малнх доз) до початку деградацШннх ироцеав на р!вш доз 10' Р.

Вивчен! процеси рад1ац1Йно-стимульоааио1 релаксаци пружних напружень в системах ваЛз-Мо I СаМ^. Виявлено, що п!д д!ею опром1ие1Ш8 в зразках СаАя-Мо виникають складн! структурн! змши, як! не зшмають повшстю пружних напружень в систем!. В эразках СаАя-Ш рад1ацШний вплив приводить до повно! релаксаци пружних напружень иезалежно В1Д режиму попередн1х термообро-бок.

3 допомогою картографування структурних 1 електрофкзичних параметр^ пластин СаАз I сформованих на них дискретних дюд!в Шоттк! проведен! досл1джеш1я впливу олаиарно! неоднориносп вих1д!1ого п!дкладкового матер!алу на радацШну спйккть бар'срних структур. Як п!дкладковий матер1ал були внбраш стандартн! пласти-ии АГЧП-7 з густиною дислокаций В1д • 104 см ' до * Ю3 см 21 експерймеитальний нап!в!золюючий СаАя з N4 5 5103 см1 I з од-пораним розводиом густини дислокацШ по пластит. Показано, що в вих!диому сташ спостер1гасться повна корелящя в розподиах структурних I електроф1зичних параметра. При у-опромшенш р!вень дозових меж рад1ац1йного В1дполу 1 початку деградацШних рроцеаа суттево залежить в!д густини дислокаций в н!дкладковому матер1«л1 I у випадку неоднородного розподыу дис.локац1й (в плести-я ах АГЧП-7) визначасться Планерною картиною цього розподиу.

Комплекс проведения досл!джень показав персиектившсть розроблеких метод!в структурно! д!агностики, як! включають мож-лнвкггь картографувликч розпод1лу пружних дисторой кригтсшчио! гратки 1 локально! густини дислокац)й, що дсмвплк« одержоти ко|к>-

ляц!йн! дан! по струхтурним I електрофЬичним параметрам.

ОСНОВН1 ВИСНОВКИ I РЕЗУЛЬТАТИ

1. Експериментально к1льк1сно п1дтверджен1 основн! результата узагальненоТ теорн розс!ювання рентген1вських промен!в внту-тим кристалом в геометра Брэгга 1 показано, що в1дпов1дшсть теорИ 1 експерименту спостер1гаеться у випадку 1зотрогшо! модел! пруж-них властнвостей кристал1в Б!, а при високих р1внях деформацЦ 1втегральна 1нтенсившсть рентген1вських промен!в впходить яа к1нематичну межу.

2. Виявлена аномальна поведшка таких параметр!в криво! дифракщйного вЦбивання пружно вигнутих кристал1в у випадку теометри Брегга, як 1нтенсив1псть в П1ку I нашвшмрина криво! дифракщйного в1дбивання при малих р1внях деформацН.як! визнача-ються дисперсШними сп!вв1дношеннями в схем1 дифракц!!, що до-зволяе виявляти слабк] локальн! деформацН на монохристал1чяих. поверхнях.

3. Нашвширина криво! дифракцШного в1дбиття пружио випгу-того кристалу в геометри Брегга, починаючи з певного р!вня дефор-мащй, мае Л1шйну залежн1сть вЦ кривини кристалу, параметр!! яко! визиачаються розм^рамн джерела випромшювання рентген1всыи;х про мен ¡в в площиш дифракцн (або взбитого в!д досл1джуваиого кристалу пучка ректгешвських променяв), що дозволяс викорисго-вувати вигнутий кристал як зб^льшуючу цил!идричну л1изу.

4. Анал13 фрЦелевських пар вибивання у випадку аномального проходження ре!птен1вських промешв дозволив досл1дити розподм пружиих ди сто рай в нашвпров|дннкових моиокристалах э р1зннм характером сформовано! в процес1 росту зливмв дефектно! стругтури. Показано, що в кристалах Б! 1 Се розподДл пружних дне-то реш визначаеться симетркю макророзподиу дефектов (або ле-гуючо! дом!шки), год! як в кристал! СаАз пружш дисторсО

розиод!леш по илощеш! пластики нерегулярно, що повязано э м1кроструктурок> диглокащйшпг аисамбл1в в СаАл (наявшетю комфховЫ днслокгщШно! структурн).

5. Введения в межах модел! адитивного впливу деформацШ р!зио1Е природи на аном&льке ироходжемкя рентгешвськкх аромен1в иак!асумн (нтегралыснх штенсивностей фр1делеис5.ких пар набивания рентп;и1вських промешв (параметра XV) дозволяс провести рсздЛлення вкладу лок&лЬованкх 1 розпод!лення деформац1йних пол1и в структурко-неоднор^дних монокристалах. Показано, що величина логарифма нашзеуми 1нтенсиг>ностей найбиъш адекватно п!дпов1дас лохал!зоааи!й густип! дефект!в (дислокаций).

6. Показано, що для напЫсуми штегральних. штенсивностей Лр(делевськнх пар взбивания рентгешвсышх промен !е (параметра У/) в структурно-неоднор1дшгх монокристалах можливе введения Ьггегрелышх характеристик ц,* I у," по координат! на зразку, при цыжу одержана л1шйна щ* залежшеть в1д густини дкслокацШ для монокрнстал!» СаАя, а при густис! дкслокац1й £ 8! О1 см1 спо-стер1гастся входження в динагпшшй канал дифузШиого розенован-ия ректген1всыи:х промешп, прн-чому дифунйна компонента * та-кож лМйно залежить в!д густини дяслокац!й.

?. В структурно-неоднор1дних монокристалах глибина пору-шаашх мехашчиою оС роб кого поверхневих шар!а може бути адекватно внзначенс ильки при анализ! штегральних штенсивностей фр1дслевськ»х пар - при р1виост1 параметра У одиниц! по фотоелек-

тричному поглинанню в порушеному шар! одше! ¡з нстенсивкостей

»

карк або ао змшюваиню величин и нлшвсум! штенсивностей {параметру \У"ц при вкАХиленн! парлм^« V »¿д одинмцг

В. Дос\|джети1 млишковде А^Ф^рм^'й»«* «ф-.-кти 1 релдк-соц1Й1:их ироц«.!в я ¿•п!такайньх системах 0 5!. I С«-С!аАз

цока залп, що кожшй систем! влас'тмв! сыч <к.г.о\шк«-п д«ч{к>ктш>1

струхтури, як1 визначлютъся температурнкми межами пружних i пластичних влдстивостей матер!ал!з пл!вки i п1дкладкн. Я*що система Ge-Si в основному деформусться пружно з пинихиешшм в :¡ift фрагментарно! структури, а в систем! Si-Ge розвиваються Ьгтен-chbhí процеси пластичного ковзання з утворенням блочно! структури, то система Ge-GaAs характеризуеться наявМстю в н!й як за-лишкових пружиих напружеяь, так i пластично! деформацИ.

9. При доойджепн! еп!такс1йних систем Ga.Ali.Av GaAs э субм!кронними пл]вкаии комплексом метод1в оснметрично! ренг-reHiecbKoi топографа i повного эовшшнього взбивания рент-гешвських променíb показано, що характер деформацШних ефект!в в систем! i досхонал1сть меж еп!такайннх mapie визначаготъся як технолоНчними умовами еттакайного нарощумння, так i структурною oAHopiAHicno п1дкл4дкового матер!алу. Запропонована но за схема реал!заци повного зовн1шнього в1дбиваиня ренттен1вських промешв, яка п!двтцус розд1льну здатн1сть метода при спостере-женн! нггерференфйиих ефекНв на схил! криво! повного эовшшнього в!дбивання.

10. Показано, що рад1ац1йно-стимульован1 процеси релаксацП BHyTpiniHix напружень i структурного впорядхування я моног.риста-лдх GaAs i ештаксМних структурах на його ochobí визначаються Pí3hhmu мехашзмами перебудови точкових дефектов - !х активним стоком на дислокаци i o6'cmhí макронеодиор1дносг1 монох'ристалу i Ix гетеруванням на м1жфазних межах i утворенням кластер!» у еп1такс!йних структурах.

11. Особливост! розподму струг,турних дефектов по площ! мо-иехристал1чних пластин GaAs eodhíctjo корелюютъ з електрофЬич-ннми параметрами приладш (польош транзистори Шоттк!), сформо-ваних на них, при цьому а процесс рйд»ац1йних об робок цнх приладив виявляеться взесмош'язок и кадМностних аластивостей i до-

эових меж ефекту малих доз i початку деградацШних процес!в в!д

густи¡ш дефект!в (дислокацШ) в п1дкладковому MaTepiaAi.

Осиовний зм!ст дисертац» оцубл1ковако в роботах;

1. Структурная релаксация в полупроводниковых кристаллах и приборных структурах (Монография)/ Е.Ф.Венгер, М.Грендел, ВДанишка, Р.В.Конакова, И.В.Прокопенко, Ю.А.Тхорик, Л.С. Ха-зан. Киев: Феникс, 1994.- 244 с.

2. Взаимодействие арсенида галлия с ионизирующим излучением и проблемы радиационной стойкости арсенидгаллиевых приборов (Обзор)/А.В.Бобиль, Р.В.Конакова, В.К.Кононов, В.Г.Малинин, М.М.Мслышев, И.В.Прокопенко, М.И.Слуцкий, ЮЛ.Тхорик// Электронная техника. Сер. Управление качеством.-1992.- вып.4-5.- С. 31-39.

3. Оптические и рентгенодифракционные методы - контроля параметров полупроводниковых структур GaAs. (Обзор) /С.А.Василь-ковский, А.М.Евстигнеев, К.А.Исмайлов, ' Р.В.Конакова, И.Ю.Ильн, И.В.Прокоиенко, Ю.А.Тхорик // Часть 1.-Узб.фнз.журн.- 1995. - N1.- С. 12-42.

4. Оптические и рентгенодифракционные методы контроля параметров полупроводниковых структур (Обзор) /С.А.Васильков-ский, A.M.Евстигнеев, КЛ.Исмайлов, Р.В.Конакова, И.Ю.Ильин, И.В.Прокопенко, ЮА-Тхорих // Часть 2.-Узб.физ.журн.-1995.-№4.- С.20-45.

5. Mechanical stresses in the heterosystem germanium-gallium arsenide / LI. Datsenko, A.P. Klimenko, L.A.Matveeva, l.V.Prokopenko, Yu A-Tkhorik // Thin Solid Films.- 1976 - 33, N 3.- P. 275-280.

6. Гуресз A.H., Прокопенко И.В. Определение глубины нарушенных механической обработкой поверхностных слоев в структурно неоднородных кристаллах. // Заводская лаборатория - 1979т. 45 - С. 536-538

7. Прокопенко И.В., Даценко Л.И. Рассеянна рентгашвскта лучей* монокристаллами кремния с механически поврежденным поверхностным слоем// Укр. физ. журн.- 1982,- 27, N I.- С. 50-54.

8. Особенности лауэ-дифракции рентгеновских лучей в кристаллах с нарушенной абразивной обработкой поверхностью/ Л.И. Да-ценко. E.H. Кисловский, Т.Г.Крыштаб, И.В.Прокопенко // Поверхность. Физика, химия, механика.- 1985,- N 8.- С. 69-73

9. Влияние дефектов, возникающих при абразивной обработке поверхности на рассеяние рентгеновских лучей тонкими кристаллами в случае лауэ-дифракции / И.В. Когут.В.И. Хрупа, Л-И-Доценхо, И. В. Прокопенко // Металлофизика. * 1985.- 7, N1,- С. 81-84.

10. Экспериментальное и теоретическое исследование брзгговского отражения рентгеновских лучей от упругоиэо гнуто го кристалла кремния / К.Т.Габризляи, Е.Н.Кисловский, И.В.Прокопенко, ф.Н.Чуховский // ФТТ,-1986.-Т.28.-В. 10,- С. 3215-3222.

11.Experimental and theoretical study oí elastic bending efíect on (111) Bragg diffraction in silicon crystals/ F.N.Chukhovskii, K.T.Gabrielyan, E. N. Kislovskii, I. V. Prokopenko // Phys. Stat. Sol. (a).- 1987,- 103.- P. 381-387.

12. Прокопенко И. В.. Осадчая Н. В. Экспресс-метод контроля совершенства пластин // Электронная техника, сер. 8.- 1989.-вып.1(304).- С. 21-22.

13. Межфазные взаимодействия на границе контакта, подвергнутого электрорадиационным воздействиям / Р.В.Конакова, В.В.Миле-нин, А.А.Наумовец, Б.А.Нестеренко, И.В.Прокопенко, Ю-А.Тхо-рик // Электронная техника, сер. 8,- 1989.- вып. 1(304).-С. 65-67.

14.Формирование изображения источника при брзгговской дифракции рентгеновских лучей изогнутым кристаллом/ К.Т.Габри-элян. Е.Н.Кнслогский. Ю.М. Литвинов, И.В. Прокопенко,

Ф.Н.Чуховский// Металлофизика,- 1991.- 13, N 4- С. 3-11. .

15. Электрорадиационные изменения в барьерных структурах пла-тииа-арсенид галлия / С. А. Груша, Р. В. Конакова, В. В. Ми-лешш, И. В. Прокопенко, Ю.А. Тхорик // Электрон, техн., сер. 2.- 1990.- вып. 5 (108).- С. 1-6.

16.Радиационные эффекты в эпитаксиальных п-п* структурах GaAs к диодах Шоттки на их основе / К.А. Исмайлов, Р. В. Конакова, И.В.Прокопенко, Н.В. Осадчая // Доклады АН Республики Узбекистан.- 1992, N 8, 9.- С. 42-44.

17. Исмайлов К.А., Осадчая Н.В., Прокопенко И.В. Особенности микроструктуры эпитаксиальных слоев арсенида галлия, облученных гамма-квантами "Со // Узб. физ. журн. 1993, N 3,- С. 77-79.

18. Прокопенко И.В., Исмайлов К.А., Сейтмуратов М.Е. Рентгеновская структурная диагностика полупроводниковых субмикрон-1шх эпитаксиальных систем на основе GaAs// Оитоэлектроника и полупроводниковая техника,- 1994.- вып.27,- С. 64-68.

19.Термостабильность контактов W-GaAs, Мо-GaAs/ Р.В.Конакова, ЙЛидаи, В.В. Миленин, И.В.Прокопенко, Ю.А.Тхорик // физика и химия обработки поверхности,- 1994 - вып.1,- С. 104-107,

20. Изучение особенностей межфазных взаимодействий на границе раздела TiN - GaAs, подвергнутой у-облучению / И. Готовы, К.А. Исмайлов, Р.В. Конакова, В.В. Миленин, ИВ. Прокопенко, Ю.А.Тхорик // Физика и химия обработки материалов.- 1994.-вып. 2.- С. 19-23.

21. Влияние структурной неоднородности подложечного арсенида Г&ллше на радиационную стойкость барьеров Шоттки /КАИсмайлов, И.Ю. Ильин, P.D. Конакова, В.В Миленин, В.Г.Мллиннн, И В Прокопенко, В В.Стотов, Ю.А.Тхорик// Петербургский жури, электроники (Приложение 2. "Радиационно-

. надежностные характеристики изделий электронной техники в

экстремальных условиях эксплуатации").- 1994.- С. 80-86.

22. Влияние радиацнонностимулированных структурных изменений на электрофизические характеристики диодов Шоттки на основе арсенида галлия /И.В.Прокопенко, Р.В.Конакова, КАИсмайлов, Н.В.Осадчая// Физика и химия обработки поверхности.- 1994.-вып. 4.- С. 12-16.

23. Влияние r-радиацни на явление переноса в НЕМТ - структурах AlGaAs/GaAs / А. В. Бобыль, К. А. Исмайлов, Р. В. Конакова, В.В. Миленин, И.В. Прокопенко, Ю.А. Тхорик // Петербургский журнал электроники. (Приложение N 4).- 1994.- С. 111-118.

24.Изуче«ие особенностей микроструктуры и электрофизических свойств контактов TiN/GaAs. подвергнутых у-облучению/ И.Готовы, К.А.Исмайлов, Р.В. Конакова, В.В. Миленин, И.В.Прокопенко, Ю.А.Тхорик// Поверхность. Физика, химия, механика.- 1994, N 8/9,- С.74-80.

25. A.C. N 1255906 СССР. Способ контроля структурного совершенства монокристаллов/ Л.И.Даценко, А.Н.Гуреев, И.В.Прокопенко, В.И.Хрупа.-8.05.1986.

26. A.C. N 148435 СССР. Способ контроля характеристик источника рентгеновского излучения/К.Т.Габриелян.Е.Н.Чуховский, E.H.Кисловский, Л.И.Даценко, И.В. Прокопенко, В.И. Хрупа. - 8.02.1989.

27.А.С. N 1481445 СССР,Способ определения толщины нарушенного слоя в монокристаллах / Л.И. Даценко, E.H. Кисловский, И.В.Прокопенко, В.И.Хрупа. -8.04.1990.

28. A.C. N 1739750 СССР. Способ контроля структурного совершенства полупроводниковых монокристаллов / И.В.Прокопенко, Л.И. Даценко, Р.В. Конакова, Н.В. Осадчая, Ю.Е. Сухина. -18.07.1990.

29. Полож. решение по изобретению N 4899125. Способ контроля толщины поверхностного нарушенного слоя в монокристаллах /

И.В. Прокопенко, Н.В. Осадчая, Ю.ЕСухана, М.Е.Сейтмурьтчв, ГА Мельников. - 03.0». 1991.

30. Исследование структурного совершенства полупроводниковых кристаллов и геге ростру ктур / Л.И.Даценко, Д.Л.Епеккн, И П.Карабсков, Р.А.Мнкаэляи, И.В.Прокопенко // Научное сообщение ЕФИ-206(52}.-1976.-С. 12.

31.Даценко Л.И.. Прокопенко И.В., Скороход М.Я. Исследование деформаций решетки на границах канальных неоднородностей кристаллов с помощью рассеяния рентгеновских лучей// Материалы Всесоюзного межвузовского совещания по много волновому рассеянию рентгеновских лучей.- Ереван, 1978,- С. 143-147.

32. Прокопенко И. В., Осадчая Н. В. Анализ остаточных упругих напряжений и распределения плотности дислокаций в структурно-неоднородных моиокристаллах//В ки.: Труды II конференции по динамическому рассеянию рентгеновских лучей в кристаллах с динамическими и статическими искажениями.- Киев: ИМФ АН Украины.- 1991,- С. 104-109

33. Prokopenko I. V. Analysis of the residua! elastic lattice distortion and distribution of dislocation density in structural inhomogeneous GaAs crystals //in: Proceedings of tike International Conference on Microelectronics and Computer Science.- Kishinev: Moldova, 1992.-{ .- P. 41-44.

34. Prokopenko |.V. The radiation stimulated processes in GaAs MESFET and planar structural homogeneity of substrate material// to: Proceedings of the 16th International Annual Semiconductor Conference.- Sinaia: Rosiania.1993 - P. 315 318

35. Prokopcauko I.V. Analysis of the residual elastic lattice distortion and distribution of dislocation density in structural mhoniogeneous crysi.JIs by «iuosiulous transmission of X-rays // In: 51'IE Proceedings

"Time-Resolved Electron and X-Ray Diffraction". - San Diego: USA. 1995,- V.2521 .-P.320-326.

SUMMARY

PROKOPENKO l.V. "Deformation fields In semiconductor single crystals and epitaxial systems at dynamic X-ray scattering". Doctor Phys.-Math. Sciences Thesis (speciality 01.04.10 - physics of semiconductors and Insulators), Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Science of Ukraine, Kiev, 1995. 30 research papers and 5 author's certificates are defended. They incorporate both theoretical and experimental investigations of the regularities in X-ray scattering and determination the characteristics of structural perfection degree in semiconductor single crystals and epitaxial systems containing distributed and localized distortions cf the crystal lattice. Some novel regularities were found in the behaviour of scattering parameters for Bragg geometry in bended crystals. They enable one to analyse weak structural distortions at the surfaces of single crystals and epitaxial systems. The analysis of the X-ray Laue diffraction integral intensities for the hkl and JiEJ - reflections permitted to separate localized and distributed deformation fields in structurally nonuniform crystals. The developed methods of structure diagnostics have been used to check technological processes during manufacturing of semiconductor devices. Key words;

deformation fields, semiconductor single crystals, epitaxial systems. X-ray, dynamical scattering.

АННОТАЦИЯ ПРОКОПЕНКО И. В. "Деформационные поля в полупроводниковых монокристаллах и эпитаксиальных системах при динамическом рассеянии рентгеновских лучей".

Диссертация иа соискание ученой степени доктора физико-

метематическкх наук по специальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков, Институт физики полупроводников HAH Украины, Киев, 1995.

Защищается 30 научных работ и 5 авторских свидетельств, которые содержат экспериментальные и теоретические исследования закономерностей рассеяния рентгеновских лучей и определения характеристик структурного совершенства в полупроводниковых монокристаллах н эпитаксиальных системах, содержащих распределенные и локализованные искажения кристаллической решетки. Получены новые закономерности поведения параметров рассеяния рентгеновских лучей в геометрии Брегта от изогнутого кристалла, позволяющие анализировать слабые искажения структуры на поверхности кристаллов и эпитаксиальных систем. Анализ величин интегральных интенсивностей Ш и№ отражений при лпуэ-дифракции рентгеновских лучей позволил провести разделение локализованных и распределенных деформационных полей в структурно неоднородных монокристаллах. Разработанные методы структурной диагностики использованы для контроля технологических процессов производства полупроводниковых приборов. Клш чсш! jGAoas;

дефармацШш поля, напшпров1дннкос1 монокристалл, eniTancifmi сн-стеми, рентген1вськ1 промен!, дннам1чне розсновання.

•Штао. s«. 1С «ю т. ко