Диагностика фазовых превращений в приповерхностных слоях арсенида галия с помощью поверхностных акустических волн тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ
|
Марков, Игорь Александрович
АВТОР
|
||||
|
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Фрязино
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2010
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.10
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
004607744
Марков Игорь Александрович
ДИАГНОСТИКА ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ С ПОМОЩЬЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН
Специальность 01.04.10 - физика полупроводников
- 2 СЕН 2010
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Фрязино-2010
004607744
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН (Фрязинский филиал)
Научный руководитель: доктор физико-математических наук,
профессор, академик РАН Гуляев Юрий Васильевич
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,
профессор, академик РАН Пустовойт Владислав Иванович
доктор физико-математических наук, профессор
Томашпольский Юрий Яковлевич
Ведущая организация: ФГУП «НИИ «ИСТОК»
Защита состоится «24» сентября 2010 г. в 12— на заседании диссертационного совета Д 002.231.01 при ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН по адресу: 125009 г. Москва, ул. Моховая, д. 11, корп. 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Института радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН.
Автореферат разослан « 2010г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор физико-математических наук, профессор Ьу*^ С.Н.Артеменко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Тонкопленочные структуры составляют основу современной микро- и наноэлектроники. Благодаря развитию технологии получения различных материалов в виде тонких пленок и многослойных структур стала возможной миниатюризация приборов и устройств твердотельной электроники, а в ряде случаев и создание принципиально новых приборов как, например, полевых транзисторов с двумерным электронным газом. При этом выделяется значительная роль состояния поверхности структур, поскольку кац в процессе создания, так и в процессе эксплуатации приборов она подвергается воздействиям монохроматического или белого света, электронных и ионных пучков, высокочастотных полей различной интенсивности и других факторов.
В структурах с ультратонкими, иногда нанометровой толщины, слоями, изменения состояния поверхности под воздействием вышеуказанных факторов оказываются существенными. Следствиями таких воздействий могут быть аморфизация кристалла, изменение вращательных, колебательных и поступательных движений атомов и молекул, а также образование одномерных, двумерных и вытянутых в линейку дислокаций.
Поверхностные акустические волны (ПАВ) являются эффективным средством контроля состояния поверхности твердых тел и можно ожидать, что даже слабые механические напряжения или пластические деформации в приповерхностном слое будут влиять на параметры распространения ПАВ, а именно на величину затухания и фазовой скорости. Адсорбция и десорбция различных веществ на поверхности звукопровода, как показали исследования, может быть замечена распространяющейся ПАВ даже при очень низком уровне содержания их в окружающей среде, что позволяет обнаруживать их и идентифицировать.
Цель диссертационной работы
Целью работы является создание высокоточной методики ПАВ-диагностики для обнаружения и идентификации процессов трансформации поверхности и приповерхностных слоев арсенида галлия при внешних воздействиях, таких как освещение немонохроматическим (белым) светом, а также в условиях вакуумного осаждения пленки металла (золото). Эти воздействия являются типичными для многих технологических процессов при создании приборов и интегральных схем с использованием GaAs. Арсенид галлия представляет интерес как один из наиболее широко используемых материалов электронной техники.
Научная новизна и значимость работы
В результате проведенных исследований впервые показана возможность регистрации с помощью ПАВ в реальном времени (in situ) и идентификации физико-химических процессов, происходящих в приповерхностном слое арсенида галлия при различных внешних воздействиях. В частности, зарегистрированы и исследованы окислительно-восстановительные процессы на поверхности GaAs при оптическом облучении, а также фазовые превращения в приповерхностном слое при использовании типовой технологии изготовления тонкопленочных контактов металл-полупроводник путем вакуумного напыления золота. Тем самым развит новый метод контроля в реальном времени процессов формирования тонкопленочных структур.
Практическая значимость
Разработаны методы ПАВ-диагностики, которые могут быть использованы в технологии изготовления приборов микро- и наноэлектроники для контроля в реальном времени состояния поверхности и приповерхностных слоев твердого тела в процессе формирования тонких пленок и иных структур на основе арсенида галлия и других материалов.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Измерение параметров распространения ПАВ малой мощности позволяет обнаруживать в реальном времени фазовые превращения в приповерхностных слоях твердого тела в вакууме под воздействием факторов, не связанных с термическим нагревом, таких как облучение светом (белым) и осаждение пленок металла (золота) в вакууме.
2. Под воздействием света испарителя в вакууме в приповерхностных слоях ОаАэ изменяются морфология, вязкость и другие свойства, что является как следствием обратимых окислительно-восстановительных реакций, так и результатом пластической деформации на поверхности. При этом может меняться также ориентация поверхности ОаАэ.
3. Как показано с помощью Фурье анализа временной зависимости амплитуды, скорости ПАВ и ее производной по времени, на поверхности ОаАв могут происходить не только структурные превращения (медленные процессы), но и формирование шнурового канала и микропробои (быстрые процессы).
4. Фурье спектр производной скорости по времени ПАВ слабой мощности при облучении белым светом на воздухе для системы пластинка (из диэлектрика, сегнетоэлектрика, полупроводника, металла) - 1л№)03 имеет резонансы на частотах, совпадающих со временем реакции образования - разрушения приповерхностного слоя и/или межзеренной диффузии. По значению величины производной скорости по времени на резонансной частоте определяется энергия процесса, что позволяет идентифицировать состав приповерхностного слоя исследуемого материала
5. Как следует из сравнительного анализа состояния поверхности определяемого по изменению величины сопротивления, топографии поверхности при температурном отжиге образцов вакууме, временных и частотных зависимостей параметров ПАВ, изменение состава окружающей среды (содержание ионов и электронов) приводит к пластической деформации в приповерхностных слоях СаАв и, как следствие, к электронной и акустической эмиссии.
Достоверность
Полученные экспериментальные результаты и разработанные методики подтверждаются известными теоретическими моделями, а также согласуются с результатами, опубликованными в отечественных и зарубежных работах.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы доложены на:
• 9th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter, Lancaster (UK), 1998,
• DIMAT 2000 Diffusion in Materials (France), 2000,
• International Conference of Mass and Charge Transport in Inorganic Materials, Italy, 2000,
• XXV Workshop On Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits Held in Europe, Cagliari, Italy, May 2001,
• INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PLASTICITY 2006, Halifax, Nova Scotia (Canada), July 17-22,2006,
• 32nd Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits, Leuven, Belgium, May 18-21, 2008.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 19 научных работ (список приведен в конце автореферата), в том числе 13 статей в журналах, рекомендованных ВАК, в сборниках трудов международных научных конференций - 6.
Личный вклад соискателя
Вклад автора был определяющим в проведении измерений, в том числе автоматизации эксперимента, в проведении компьютерного анализа полученных результатов и их интерпретации.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 161 странице, содержит 63 рисунка, список литературы содержит 132 наименования.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, сформулирована цель работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, описаны структура и объем работы.
В главе 1 приведен обзор литературных данных о физико-химических реакциях взаимодействия на поверхности твердых тел при осаждении и росте тонких пленок. Рассмотрены особенности возбуждения и нелинейных взаимодействий поверхностных акустических волн с объемными акустическими волнами, с волнами немеханической природы, включая их
Рис.1 Схема экспериментальной установки для измерения параметров прохождения ПАВ в в условиях вакуума: А -исследуемая область.
возможности использования
поверхностных акустических волн для исследования процессов фазовых превращений в приповерхностном слое.
В главе 2 описана методика и техника измерения параметров состояния поверхности с использованием ПАВ. Дается описание стенда для измерения частотных и временных зависимостей комплексного
коэффициента прохождения ПАВ, а также конструкция образца с
электромеханическими преобразователями для возбуждения и регистрации ПАВ (рис.1). Анализируется точность измерений, обсуждаются вопросы автоматизации эксперимента и обработки данных. Приведено описание методов и аппаратуры для дополнительного контроля состояния поверхности исследуемых образцов.
В главе 3 рассматривается изменение параметров распространения ПАВ в ОаАэ в процессе осаждения пленок золота термическим испарением в вакууме (рис.2). После осаждения пленок Аи толщиной -2000 А (из двух испарителей последовательно) при одновременном распространении ПАВ слабой мощности методом оптической микроскопии исследовались топография и состав поверхности ваАз, покрытой слоем золота.
Показано, что структура и состав слоев меняются по толщине вплоть до -2000 А и пленка на основе золота представляет собой слоистую структуру.
Степень кристалличности, количество и состав неоднородностей (в частности, включений островков ваАв и Аи-ва) в слоях в плоскости, перпендикулярной к поверхности арсенида галлия, отличается от неоднородностей в плоскости, параллельной поверхности.
время, с
Рис.2 Зависимости параметров распространения ПАВ от времени осаждения Аи (1 - испаритель включен, 2 - выключен).
Вместе с тем изменения состава и структуры на границе Au-GaAs со временем осаждения, как правило, сопровождаются изменениями величины деформации, вызванной возникновением скалывающих напряжений на границах. Силы пластической деформации вначале осаждения действуют в плоскости, перпендикулярной к поверхности (напряжения сжатия-растяжения), затем, с увеличением времени осаждения, в плоскости параллельной к поверхности (изгибные напряжения), что сопровождается движением (диффузией) структурных единиц, в частности, атомов и ионов.
Изменение характеристик распространения ПАВ является отражением физико-химических реакций взаимодействия (in situ), происходящих в системе Au-Ga-As.
На основании сопоставления с данными по изучению структуры и состава приповерхностных слоев Au-GaAs на различных стадиях осаждения, проведенных ранее с помощью таких традиционных методов, как Оже-спектроскопия, электронография, растровая рентгеновская спектроскопия и электронная микроскопия, сделано заключение, что данные по изменению амплитуды и фазы ПАВ при осаждении пленок Аи, адекватно отражают характер происходящих процессов. Тестирование поверхности с помощью ПАВ не вносят дополнительных эффектов в реакции физико-химического взаимодействия.
Измерения амплитуды и фазы выходного сигнала во время осаждения пленки металла показало, что ПАВ отмечает, какие именно степени свободы возбуждаются в приповерхностном слое под воздействием паров осаждаемого золота, что находится в соответствии с теорией физической акустики.
Оказалось, что выделенные участки на измеряемых характеристиках поглощенной мощности P(t), а также и величины скорости ПАВ от времени v(t), соответствующие различным стадиям осаждения золота, отличаются не только по величине энергии активации, но и по природе сил, вызывающих эти изменения. Причинами, вызывающими изменение поглощаемой мощности, являются:
• взаимодействие с фононами, возникающими, в частности, вследствие бомбардировки поверхности ОаАв частицами (атомами, ионами и электронами) из потока, испаряемого Аи;
• колебательные или вращательные движения структурных единиц: молекул или атомов, ионов галлия, мышьяка и золота, а также примесей, диполей, отдельных дефектов или дислокаций;
• смена ориентации приповерхностного слоя ваАБ;
• установление равновесия при химических реакциях образования соединений на базе твердого раствора Аи-ва-Аз;
• перестройка молекулярной структуры, например, перестройка аморфного природного слоя оксида ОаАв в плотный слой Са203, образование жидкой фазы Аи-Оа-АБ, выпадение островков на базе соединения Аи3-Са или островков ваАБ и т.д.;
• процессы сдвиговой деформации с изменением поверхностной энергии ОаАБ: вдоль поверхности СэАб на начальных стадиях роста или перпендикулярно к поверхности с увеличением толщины пленки золота;
• взаимодействие с поверхностными зарядами, в том числе и с электронами, поступающими на поверхность ваАз от испарителя и вследствие изменения величины напряжения на поверхности ваАз.
Вид временной зависимости фазы и, соответственно, скорости распространения ПАВ отличается от амплитудной характеристики (рис.2), однако тоже зависит от физико-химического состояния приповерхностных слоев. Изменение производной от скорости (сГу/Л) со временем указывает на изменения вязкости приповерхностного слоя арсенида галлия. При этом относительное изменение скорости Ду/у ПАВ является следствием отклонения оптимального направления для распространения ПАВ в приповерхностном слое арсенида галлия от направления, заданного ВШП.
Энергия потерь, рассчитанная из временного изменения параметров
распространения ПАВ 8
(рис.3) соответствует энергии
результирующей деформации. Различия в поведении зависимостей Еое и Г^чй с увеличением времени осаждения Аи связаны с тем фактом, что
v
о у
структура и состав неоднородностей в пленке Аи на ваАБ отличаются в направлении, параллельном поверхности (направление вектора скорости ПАВ), от неоднородностей в направлении, перпендикулярном поверхности ваАБ (направление вектора колебательного смещения частиц среды при распространении ПАВ), а следовательно различается и среда, тестируемая амплитудой и фазой ПАВ.
ч.З/
ч.2
у/ ,.^----
1000
а)
2000 с
б)
3000 4000
Рис.3 Зависимость от времени осаждения Аи: а) Е0.е. - безразмерной величины пропорциональной рассеянной энергии, и интегральной характеристики от Ду/у ; б) их суммы.
Наблюдаемые точки перегиба на кривой аппроксимации (Еое + рис.Зб,
о у
соответствуют точкам перехода ориентации поверхности (111)<->(100)<->(111).
В главе 4 приведены результаты исследований трансформации приповерхностных слоев арсенида галлия под воздействием света испарителя. Исследования трансформации приповерхностного слоя ваАБ под воздействием света от раскаленного испарителя в вакуумной камере проводились с помощью
измерения величины сопротивления при введении экрана между испарителем и подложкой, а также при наложении исследуемого образца на поверхность 1лНЬОз. В данном случае образцами являлись эпитаксиальные пленки и-ваАз, выращенные на полуизолирующей подложке. Исследования по измерению сопротивления приводились в сопоставление с исследованиями приповерхностных слоев ваАв с помощью химического анализа и декорирования золотом при термическом отжиге.
Показано, что, несмотря на низкий уровень энергии, исключающий влияние термического нагрева, воздействие светом раскаленного испарителя приводит к изменению поверхностной проводимости.
Из сравнения полученных ранее данных с данными ПАВ-диагностики можно сделать заключение, что структура поверхности БаЛв под воздействием весьма слабых излучений в зависимости от концентрации электронов в исходном арсениде галлия может либо сжиматься с образованием выпуклого слоя либо расширяться - вогнутая поверхность. При этом меняется число заряженных частиц (электронов) в приповерхностном слое и их время жизни и подвижность.
В зависимости от изменения внешней среды могут образовываться либо только островки, либо только полоски дефектов, либо то и другое вместе, способные поворачиваться под воздействием потока заряженных частиц, то есть в выделенных местах изменяются температура и давление. При этом возможна акустическая и/или электронная эмиссия. Поток нейтральных и заряженных частиц в приповерхностных слоях образуется, вследствие релаксации механических и электрических напряжений. На основании проведенных исследований следует вывод о том, что под влиянием внешних факторов, таких как изменение окружающей среды, включая состав и ионизацию остаточных газов вакуумной камеры, меняется не только состав и структура слоя природного оксида, но и величина поверхностного натяжения ОаАв. Изменения структуры и состава поверхности ваАБ являются результатом таких эффектов, как: пластическая деформация и
возбуждение электронно-дырочных пар; окислительно-восстановительные реакции в приповерхностном слое и движение структурных единиц, как в плоскости, так и перпендикулярно поверхности, вызванные перераспределением механических и электрических напряжений.
Рис.4 Схема экспериментальной установки для измерения параметров прохождения ПАВ в комнатных условиях.
В главе 5 рассмотрены эффекты релаксации ПАВ характеристик, возникающие на воздухе под действием света в структурах типа сэндвича: ниобат лития - воздушный зазор - исследуемый образец ОаАэ (рис.4).
Электрический вектор ПАВ взаимодействует с молекулами (ионами) и заряженными частицами, как в воздушной прослойке, так и на поверхности исследуемых образцов. При этом на границе между пластинками и по краям конденсаторной системы периодически реорганизуется электрический
потенциал, присущий контакту двух различных сред с разными физико-химическими свойствами.
Электрическое поле (электрическая компонента ПАВ плюс-минус встроенное поле на границах контактных слоев), вытянутое вдоль границы, может привести к относительному движению заряженных слоев, которое в свою очередь вызывает передвижение фаз или дисперсных частиц относительно друг друга (электрофорез). В результате на границах между обкладками появляется разность потенциала (потенциал течения). Силы трения, которые при этом возникают, направлены по касательной к поверхности соприкосновения слоев.
Таким образом, происходит наложение упорядоченного движения слоев с различными скоростями и хаотического движения (теплового) молекул, что и является причиной возникновения (изменения) вязкости в слоях. В момент включения света изменяются параметры системы, включая воздушный зазор, образование и движение дефектов на поверхности исследуемых образцов. Вследствие отклонения от равновесия меняется также величина и знак поверхностного заряда.
Фурье-анализ временной зависимости «IV/с!1, индуцированных световым воздействием, показал, что спектральная характеристика присуща состоянию поверхности конкретного материала образца (рис.5).
Резонансные пики на спектральной кривой <Зу/Л ПАВ отражают энергии реакций трансформации приповерхностных слоев. Временной период протекания этих реакций близок к 1/со = т (со — резонансная частота), а максимальные значения (1у/ск адекватны энергиям соответствующих реакций.
Так, например, показано, что первый пик на спектральной кривой <1у/<к соответствует энергии ~21 Ккал/моль (энергия смешения Оа-Ав). Второй пик соответствует энергии -7.5 Ккал/моль - энергии активации миграции ва атомов (межзёренная диффузия), рис.5,ё. Спектр колебаний рассеянной мощности ПАВ при этом соответствует, скорее всего, энергиям ионизационных потерь.
В заключении приводится перечень наиболее важных результатов работы.
2
-о > 1 "О
а)
"свободный" ШЬ03 "сильная" ПАВ
сильным свет сверху "сильный" свет снизу
Ь)
щьо3
• "сильная" ПАВ и свет "слабая" ПАВ и свет
0.4 0.6 1,Гц
с) А!
-"сильная" ПАВ и свет
"слабая" ПАВ и свет
........"слабая" ПАВ и "сильный
свет
<0
йаАз
"сильная" ПАВ и свет "слабая" ПАВ и "сильный" свет
"слабая" ПАВ и свет
о х2
"о 2
р 1 >
■а
е) §1
-"сильная ' ПАВ и свет
........"слабая" ПАВ и "сильный"
свет
............."слабая" ПАВ и свет
0.0 0.2
2
"О
М798е "сильная" ПАВ и свет "слабая" ПАВ и "сильный" свет
0.4 0.6 1. ГЦ
0.8 1.0 0.0 0.2
0.4 0.6 I Гц
0.8 1.0
Рис.5 Спектры колебаний для образцов: а) "свободная" поверхность; Ь) УМЬ03; с) пленка А1 на слюде; с!) ваАв; е) Б!; ^ АЮахАз1-х.
Основные результаты работы заключаются в следующем:
1. Создана экспериментальная установка для измерения временных зависимостей параметров ПАВ слабой мощности с высокой точностью.
2. Обнаружено, что ПАВ слабой мощности сама по себе не вносит дополнительных изменений в физико-химические реакции преобразования приповерхностного слоя GaAs и может служить индикатором этих реакций в реальном масштабе времени (in situ).
3. Показана возможность регистрации и идентификации физико-химических процессов, происходящих на поверхности и в приповерхностном слое арсенида галлия при таких воздействиях, как излучение света разогретого испарителя и осаждение пленок металла (золота) в вакууме.
4. Результаты ПАВ-диагностики свидетельствуют о том, что при осаждении тонких пленок металла на основе Аи и/или из-за наличия природного слоя оксида при облучении светом разогретого испарителя помимо изменения состава происходит как модификация, так и пластификация тонких приповерхностных слоев GaAs. При этом два соприкасающихся слоя разной модификации двигаются с разной скоростью относительно друг друга, увеличивая или уменьшая энергию кристаллической решетки.
5. Обнаружено, что на поверхности GaAs в результате внешних воздействий слабой мощности происходит двойственный процесс: с одной стороны, диссипация энергии, обусловленная преодолением молекулярных связей, с другой, формоизменение поверхностного слоя внедрившимися неровностями. Деформирование и разрушение фрикционных связей локализуется в тонком приповерхностном слое.
6. Установлено, что причиной аномально быстрых процессов зернограничной диффузии, наблюдаемых обычно на границе контактов металл - арсенид галлия или на поверхности полупроводника, является движение структурных единиц в поле механических и электрических напряжений.
7. На основании сравнительного анализа результатов измерений в вакууме величины сопротивления и как временных, так и частотных зависимостей
параметров ПАВ, картин топографии поверхности, анализа структуры и состава приповерхностных слоев сделан вывод о том, что изменение состояния окружающей среды приводит к трансформации поверхности GaAs вследствие процессов диффузионной пластической деформации. При этом возможен поворот длинных дислокаций, микротрещин.
8. Анализ Фурье спектров амплитуды ПАВ, скорости и ее производной dv/dt позволяет сделать заключение о том, что на поверхности GaAs могут происходить не только структурные фазовые превращения (медленные процессы), но и формирование шнуровых каналов и микропробои (быстрые процессы) и, как следствие, возникновение электронной и акустической эмиссии.
9. Фурье спектр временной зависимости производной от скорости ПАВ (dv/dt) при облучении белым светом (т.е без УФ и ИК) на воздухе структур GaAs-LiNb03 при распространении ПАВ на прилегающей поверхности ниобата лития, обнаруживает резонансы на частотах, соответствующих временам реакции образования - разрушения приповерхностного слоя й/или межзеренной диффузии. По значениям величины dv/dt на резонансных частотах определяется энергия процессов, что позволяет произвести их идентификацию. Характерно, что при наложении на ниобат лития образцов из других материалов (диэлектрик, сегнетоэлектрик, полупроводник, металл) также обнаруживаются резонансы на собственных частотах, позволяющих определить состав и структуру приповерхностного слоя исследуемого материала.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
В изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
А1. Андреев A.C., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А.. Шишкин В.Г., Щукин Ю.М. Фильтры на ПАВ на основе встречно-штыревых преобразователей с субмикронными зазорами. // Радиотехника. 1987.№ 11. С. 36.
А2. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. СВЧ устройства на ПАВ на базе технологии оптической фотолитографии. // Письма в ЖТФ. 1987. Т. 13. С. 967-971. A3. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. Компенсация переотражений в СВЧ преобразователях ПАВ при их изготовлении по самосовмещенной технологии фотолитографии. // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. С. 589-592.
A4. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. Встречно-
штыревые преобразователи ПАВ с субмикронными межэлектродными зазорами. // Радиотехника и электроника. 1988. № 9. С. 1812-1820. А5. Т.A. Briantseva, Z.N. Lebedeva, I.A. Markov, T.J. Bullough and D.V.
Lioubtchenko. Processes-induced modification to the surface of crystalline GaAs measured by photometry. // Applied Surface Sciences. 1999. V. 143. P. 223-228.
A6. Briantseva T.A., Bullough T.J., Lioubtchenko D.V., Markov I.A.. Tolmachev E.M. SAW diagnostics of GaAs surface structure. // Physica B: Condensed Matter. 1999. V. 263-264. P. 84-86. A7. Briantseva T. A., Lebedeva Z.M., Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Nolan M., PerovaT.S., Moore R.A. Precise chemical analysis development for silicon wafers after rapid thermal processing. // Applied Surface Sciences. 2000. V. 156, P. 21-25.
A8. Lioubtchenko D.V., Markov I.A.. Briantseva T.A. GaAs surface modification under light irradiation in vacuum. // Applied Surface Sciences. 2002. V. 195. P. 42-47.
A9. Lioubtchenko D.V.a Markov I.A. and Briantseva T.A. GaAs surface
modifications under Au evaporating flux. // Applied Surface Science. 2003. V. 211, N 1-4. P. 335-340. A10. Lioubtchenko D.V., Briantseva T.A., Markov I.A.. Bullough T.J. Surface
composition investigation of thin film based on A1 grown by CBE on the (001)
GaAs surface in situ monitored by laser. // Defect and Diffusion Forum. 2007. V. 261-262. P. 25-30. A11. Брянцева Т.А., Любченко Д.В., Марков И.А. Измерение параметров прохождения ПАВ при трансформации поверхности GaAs под воздействием потока испаряемого золота. // Инженерная физика. 2008. № 2. С. 31-35.
А12. Брянцева Т.А., Любченко Д.В., Марков И.А.. Толмачев Е.М.
Исследование взаимодействия на поверхности GaAs при осаждении Аи с помощью поверхностных акустических волн. // Неорганические материалы. 2009. Т. 45, № 8. С. 901-907. А13. Брянцева Т.А., Любченко В.Е., Любченко Д.В., Марков И.А.. Толмачев Е.М. Исследование трансформации поверхности GaAs в процессе вакуумного осаждения пленок золота с помощью поверхностных акустических волн. // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54 № 5. С. 621-624.
В других изданиях:
А14. Briantseva Т.А., Bullough T.J., Lioubtchenko D.V., Markov I.A.. Tolmachev Е.М. SAW diagnostics of GaAs surface structure. Abstract of the 9th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter. 1998. Lancaster, UK.
A15. Markov I.A.. Briantseva T.A. and Lioubtchenko D.V. Modifications of GaAs surface under Au evaporating Flow. // Proceedings of International Conference of Mass and Charge Transport in Inorganic Materials. Italy. 2000. P. 701-708.
A16. Briantseva T.A., Markov I.A. and Lioubtchenko D.V. Physical and chemical modifications of GaAs surface under light irradiation in vacuum. // Proceedings of International Conference of Mass and Charge Transport in Inorganic Materials. Italy. 2000. P. 477-484.
A17. Lioubtchenko D.V., Markov I.A.. Briantseva T.A., Lyubchenko V.E. Surface Acoustic Wave Investigation of the Near-Surface Layers Under Light Irradiation. // Proceedings of WOCSDICE 2001. Cagliari, Italy, May 2001. P.123-124.
A18. Lioubtchenko D.V., Markov I.A.. Briantseva T.A., Bullough T.J. and
Lyubchenko V.E. Surface acoustic wave investigation of the LiNbCh near-surface layer under visible light illumination. Proc. of the INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PLASTICITY Halifax, Nova Scotia, Canada, July 17-22 2006. P. 655-657.
A19. Briantseva T.A., Lioubtchenko V.E., Lioubtchenko D.V., Markov I. A. GaAs Surface Transformations during A1 Thin Film Growth by CBE Method. // Proc. of the WOCSDICE 2008,32nd Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits. May 18-21 2008. Leuven, Belgium.
Марков Игорь Александрович
ДИАГНОСТИКА ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ С ПОМОЩЬЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН
Подписано в печать 30.07.2010 Формат 60x84 Усл. печ. л. 1,2 Тираж 100 экз. Заказ 32 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский физико - технический институт (государственный университет)
141700, Московская область г.Долгопрудный, Институтский пер. 9
Введение
Глава 1 Фазовые превращения в приповерхностных слоях твердых тел под влиянием внешних воздействий и возможности использования поверхностных акустических волн для их диагностики (обзор литературы)
1.1 Поверхность твердого тела как среда распространения ПАВ
1.2 Особенности свойств поверхности кристаллов
1.3 GaAs в качестве объекта исследования
1.4 Процессы формирования конденсированных слоев на поверхности кристаллов
1.4.1 Механизмы образования и роста плёнок
1.4.2 Кинетика образования тонких плёнок
1.5 Воздействие внешних факторов на состояние поверхности и стимулирование ее перестройки
1.6 Возможности ПАВ-диагностики
1.6.1 Поглощение звука
1.6.2 Дисперсия скорости звука
1.6.3 Взаимодействие объемных акустических волн
1.6.4 Взаимодействия акустических волн с полями иной природы
1.6.5 Особенности взаимодействия поверхностных акустических волн друг с другом и с объемными волнами
1.6.6 Решеточная нелинейность монокристаллов
1.6.7 Концентрационная нелинейность полупроводников
1.6.8 Нелинейные свойства кристаллических порошков
1.7 Процессы осаждения золота, испаряемого в вакууме, как тестовые реакции фазовых превращений в приповерхностных слоях GaAs для ПАВ-диагностики
Глава 2 Методика и техника эксперимента
2.1 Характеристики исследуемых образцов
2.2 Измерение параметров распространения ПАВ
2.2.1 Измерение комплексных коэффициентов прохождения и отражения в четырехполюснике
2.2.2 Акустоэлектрические преобразователи
2.2.3 Возбуждение и регистрация ПАВ
2.2.4 Методика измерения параметров распространения ПАВ
2.2.5 Оценка потерь энергии и изменения скорости при распространении ПАВ
2.3 Методика исследования поверхности GaAs в вакууме
2.3.1 Исследования процесса осаждения пленки золота с помощью ПАВ
2.3.2 Измерения сопротивления в приповерхностных слоях GaAs
2.4 Исследования с помощью ПАВ в системе образец-ЫТЧЬОз на воздухе
Глава 3 ПАВ-диагностика трансформации поверхности GaAs под воздействием потока испаряемого золота
3.1 Структура и состав пленок на основе Аи на GaAs
3.1.1 Структура и состав пленок Аи на GaAs в зависимости от толщины
3.1.2 Исследования структуры образцов Au-(11 l)i-GaAs с помощью оптической микроскопии
3.1.3 Трансформация приповерхностных слоев в структурах Au-GaAs
3.2 ПАВ-диагностика (in situ) трансформации поверхности GaAs под воздействием потока испаряемого золота
3.3 Реакции взаимодействия в приграничных слоях Au-GaAs и динамика ПАВ
3.4 Особенности характеристик распространения ПАВ в процессе осаждения золота на поверхность арсенида галлия
3.4.1 Рассеянная мощность ПАВ
3.4.2 Величина рассеянной энергии
3.4.3 Скорость ПАВ в зависимости от времени осаждения Аи
3.4.4 dv/dt в зависимости от времени осаждения Аи
3.4.5 Пульсация величины dv/dt
3.4.6 Рассеянная энергия и интегральная функция Av/v 91 3.5 Анализ физико-химических процессов на границе Au-GaAs с помощью параметров прохождения ПАВ (ПАВ-диагностики)
Глава 4 Трансформация приповерхностных слоев GaAs под воздействием света в вакууме
4.1 Физико-химические реакции в приповерхностных слоях GaAs в вакууме
4.1.1 Природный слой оксида на поверхности GaAs
4.1.2 Декорирование поверхности GaAs с помощью Аи
4.1.3 Структура поверхности GaAs под воздействием слабых излучений
4.1.4 Обсуждение результатов
4.2 Измерения сопротивления в приповерхностных слоях GaAs
4.2.1 Результаты измерения сопротивления в зависимости от времени облучения светом
4.2.2 Начальное сопротивление в зависимости от условий экранирования
4.2.3 Свободные заряды на поверхности и энергия фопонов
4.2.4 R в зависимости от времени выдержки под действием света
4.2.5 Зависимость R от времени экспозиции
4.3 GaAs-LiNb03 без ПАВ и с ПАВ
Глава 5 Исследование приповерхностных слоев GaAs под воздействием света (белого) с помощью ПАВ на воздухе
5.1 Изменения амплитуды и фазы ПАВ в зависимости от времени выдержки под действием света
5.2 Фурье спектры колебаний dv/dt и рассеянной мощности P(t)
5.3 Обсуждение результатов 140 Заключение 144 Список литературы
Актуальность проблемы. Тонкопленочные структуры составляют основу современной микро- и наноэлектроники. Благодаря развитию технологии получения различных материалов в виде тонких пленок и многослойных структур стала возможной миниатюризация приборов и устройств твердотельной электроники, а в ряде случаев и создание принципиально новых приборов, как, например, полевых транзисторов с двумерным электронным газом. При этом выделяется существенная роль состояния поверхности и границ раздела в тонкопленочных структурах, поскольку в процессе создания и эксплуатации приборов поверхность, как правило, подвергается воздействиям монохроматического или белого света, электронных и ионных пучков, высокочастотных полей различной интенсивности и других факторов.
В структурах с ультратонкими, иногда нанометровой толщины, слоями, изменения состояния поверхности под воздействием вышеуказанных факторов оказываются существенными. Следствиями таких воздействий могут быть аморфизация кристалла, изменение вращательных, колебательных и поступательных движений атомов и молекул, а также образование одномерных, двумерных и вытянутых в линейку дислокаций. Обычно такие эффекты считают незначительными, а соответствующие методы обработки и контроля — неразрушающими, однако это не всегда справедливо. Арсенид галлия в этом отношении представляет особый интерес как один из наиболее широко используемых материалов электронной техники.
Поверхностные акустические волны (ПАВ) являются эффективным средством контроля состояния поверхности твердых тел и можно ожидать, что даже слабые механические напряжения или пластические деформации в приповерхностном слое будут влиять на параметры распространения ПАВ, а именно на величину затухания и фазовой скорости. Известно, в частности, что адсорбция и десорбция различных веществ на поверхности звукопровода может быть замечена распространяющейся ПАВ даже при очень низком уровне содержания их в окружающей среде, что позволяет обнаруживать их и идентифицировать.
Цель работы. Целью работы является создание высокоточной методики ПАВ-диагностики для обнаружения и идентификации процессов трансформации поверхности и приповерхностных слоев арсенида галлия при внешних воздействиях, таких как освещение немонохроматическим (белым) светом, а также в условиях вакуумного осаждения пленки металла (золото). Эти воздействия являются типичными для многих технологических процессов при создании приборов и интегральных схем с использованием GaAs. Арсенид галлия представляет интерес как один из наиболее широко используемых материалов электронной техники.
Научная новизна и значимость работы. В результате проведенных исследований впервые показана возможность регистрации с помощью ПАВ в реальном времени (in situ) и идентификации физико-химических процессов, происходящих на поверхности и в приповерхностном слое арсенида галлия при различных внешних воздействиях. В частности, зарегистрированы и исследованы окислительно-восстановительные процессы на поверхности GaAs при оптическом облучении, а также фазовые превращения в приповерхностном слое при использовании типовой технологии изготовления тонкопленочных контактов металл-полупроводник путем вакуумного напыления золота. Тем самым развит новый метод контроля в реальном времени процессов формирования тонкопленочных структур.
Практическая ценность. Разработаны методы ПАВ-диагностики, которые могут быть использованы в технологии изготовления приборов микро-и наноэлектроники для неразрушающего контроля в реальном времени состояния поверхности и приповерхностных слоев твердого тела в процессе формирования тонких пленок и иных структур на основе арсенида галлия и других материалов.
Новые научные положения, которые выносятся на защиту:
1. Измерение параметров распространения ПАВ малой мощности позволяет обнаруживать в реальном времени фазовые превращения в приповерхностных слоях твердого тела в вакууме под воздействием факторов, не связанных с термическим нагревом, таких как облучение светом (белым) и осаждение пленок металла (золота) в вакууме.
2. Под воздействием света испарителя в вакууме в приповерхностных слоях GaAs изменяются морфология, вязкость и другие свойства, что является как следствием обратимых окислительно-восстановительных реакций, так и результатом пластической деформации на поверхности. При этом может меняться также ориентация поверхности GaAs.
3. Как показано с помощью Фурье анализа временной зависимости амплитуды, скорости ПАВ и ее производной по времени, на поверхности GaAs могут происходить не только структурные превращения (медленные процессы), но и формирование шнурового канала и микропробои (быстрые процессы).
4. Фурье спектр dv/dt ПАВ слабой мощности при облучении белым светом на воздухе для системы пластинка (из диэлектрика, сегнетоэлектрика, полупроводника, металла) - LiNbCb имеет резонансы на частотах, совпадающих со временем реакции образования - разрушения приповерхностного слоя и/или межзерепной диффузии. По значению величины dv/dt на резонансной частоте определяется энергия процесса, что позволяет идентифицировать состав приповерхностного слоя исследуемого материала.
5. Как следует из сравнительного анализа состояния поверхности определяемого по изменению величины сопротивления, топографии поверхности при температурном отжиге образцов вакууме, временных и частотных зависимостей параметров ПАВ, изменение состава окружающей среды (содержание ионов и электронов) приводит к пластической деформации в приповерхностных слоях GaAs и как следствие к электронной и акустической эмиссии.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, и списка цитируемой литературы.
Выводы
1. Измерение параметров распросранения ПАВ при наложении на звукопровод исследуемого материала дает информацию о свойствах приповерхностного слоя.
2. Воздействие внешних факторов позволяет контролировать изменения свойств приповерхностных слоев GaAs и других материалов во времени, в том числе выявляет резонансно-релаксационные процессы фазовых превращений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении сформулируем основные результаты работы:
1. Создана экспериментальная установка для измерения временных зависимостей параметров ПАВ слабой мощности с высокой точностью.
2. Обнаружено, что ПАВ слабой мощности сама по себе не вносит дополнительных изменений в физико-химические реакции преобразования приповерхностного слоя GaAs и может служить индикатором этих реакций в реальном масштабе времени (in situ).
3. Показана возможность регистрации и идентификации физико-химических процессов, происходящих на поверхности и в приповерхностном слое арсенида галлия при таких воздействиях, как излучение света разогретого испарителя и осаждение пленок металла (золота) в вакууме.
4. Результаты ПАВ-диагностики свидетельствуют о том, что при осаждении тонких пленок металла на основе Au и/или из-за наличия природного слоя оксида при облучении светом разогретого испарителя помимо изменения состава происходит как модификация, так и пластификация тонких приповерхностных слоев GaAs. При этом два соприкасающихся слоя разной модификации двигаются с разной скоростью относительно друг друга, увеличивая или уменьшая энергию кристаллической решетки.
5. Обнаружено, что на поверхности GaAs в результате внешних воздействий слабой мощности происходит двойственный процесс: с одной стороны, диссипация энергии, обусловленная преодолением молекулярных связей, с другой, формоизменение поверхностного слоя внедрившимися неровностями. Деформирование и разрушение фрикционных связей локализуется в тонком приповерхностном слое.
6. Установлено, что причиной аномально быстрых процессов зернограничной диффузии, наблюдаемых обычно на границе контактов металл - арсенид галлия или на поверхности полупроводника, является движение структурных единиц в поле механических и электрических напряжений.
7. На основании сравнительного анализа результатов измерений в вакууме величины сопротивления и как временных, так и частотных зависимостей параметров ПАВ, картин топографии поверхности, анализа структуры и состава приповерхностных слоев сделан вывод о том, что изменение состояния окружающей среды приводит к трансформации поверхности GaAs вследствие процессов диффузионной пластической деформации. При этом возможен поворот длинных дислокаций, микротрещин.
8. Анализ Фурье спектров амплитуды ПАВ, скорости и ее производной dv/dt позволяет сделать заключение о том, что на поверхности GaAs могут происходить не только структурные фазовые превращения (медленные процессы), но и формирование шнуровых каналов и микропробои (быстрые процессы) и, как следствие, возникновение электронной и акустической эмиссии.
9. Фурье спектр временной зависимости производной от скорости ПАВ (dv/dt) при облучении белым светом (т.е без УФ и ИК) на воздухе структур GaAs-LiNb03 при распространении ПАВ на прилегающей поверхности ниобата лития, обнаруживает резонансы на частотах, соответствующих временам реакции образования - разрушения приповерхностного слоя и/или межзеренной диффузии. По значениям величины dv/dt на резонансных частотах определяется энергия процессов, что позволяет произвести их идентификацию. Характерно, что при наложении на ниобат лития образцов из других материалов (диэлектрик, сегнетоэлектрик, полупроводник, металл) также обнаруживаются резонансы на собственных частотах, позволяющих определить состав и структуру приповерхностного слоя исследуемого материала.
Полученные результаты опубликованы в научных журналах:
1. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А., Шишкин В.Г., Щукин Ю.М. Фильтры на ПАВ на основе встречно-штыревых преобразователей с субмикронными зазорами // Радиотехника. 1987.№ 11. С. 36.
2. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. СВЧ устройства на ПАВ на базе технологии оптической фотолитографии // Письма в ЖТФ. 1987. Т. 13. С. 967-971.
3. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. Компенсация переотражений в СВЧ преобразователях ПАВ при их изготовлении по самосовмещенной технологии фотолитографии // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. С. 589-592.
4. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. Встречно-штыревые преобразователи ПАВ с субмикронными межэлектродными зазорами // Радиотехника и электроника. 1988. № 9. С. 1812-1820.
5. Т.A. Briantseva, Z.N. Lebedeva, I.A. Markov, T.J. Bullough and D.V. Lioubtchenko. Processes-induced modification to the surface of crystalline GaAs measured by photometry // Applied Surface Sciences. 1999. V. 143. P. 223-228.
6. Briantseva T.A., Bullough T.J., Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Tolmachev E.M. SAW diagnostics of GaAs surface structure // Physica B: Condensed Matter. 1999. V. 263-264. P. 84-86.
7. Briantseva T.A., Lebedeva Z.M., Lioubtchenko D.V., Markov I.A. Nolan M., Perova T.S., Moore R.A. Precise chemical analysis development for silicon wafers after rapid thermal processing // Applied Surface Sciences. 2000. V. 156, P. 2125.
8. Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Briantseva T.A. GaAs surface modification under light irradiation in vacuum // Applied Surface Sciences. 2002. V. 195. P. 42-47.
9. Lioubtchenko D.V.^ Markov I.A. and Briantseva T.A. GaAs surface modifications under Au evaporating flux // Applied Surface Science. 2003. V. 211, N 1-4. P. 335-340.
10.Lioubtchenko D.V., Briantseva T.A., Markov I.A., Bullough T.J. Surface composition investigation of thin film based on A1 grown by CBE on the (001)
GaAs surface in situ monitored by laser // Defect and Diffusion Forum. 2007. V. 261-262. P. 25-30.
11.Брянцева T.A., Любченко Д.В., Марков И.А. Измерение параметров прохождения ПАВ при трансформации поверхности GaAs под воздействием потока испаряемого золота // Инженерная физика. 2008. № 2. С. 31-35.
12.Брянцева Т.А., Любченко Д.В., Марков И.А., Толмачев Е.М. Исследование взаимодействия на поверхности GaAs при осаждении Аи с помощью поверхностных акустических волн // Неорганические материалы. 2009. Т. 45, № 8. С. 901-907.
13.Брянцева Т.А., Любченко В.Е., Любченко Д.В., Марков И. А., Толмачев Е.М. Исследование трансформации поверхности GaAs в процессе вакуумного осаждения пленок золота с помощью поверхностных акустических волн // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54 № 5. С. 621-624. и докладывались на международных конференциях:
14.Briantseva Т.А., Bullough T.J., Lioubtchenko D.V., Markov I.A. Tolmachev Е.М. SAW diagnostics of GaAs surface structure. Abstract of the 9th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter. 1998. Lancaster, UK.
15.Markov I. A., Briantseva T.A. and Lioubtchenko D.V. Modifications of GaAs surface under Au evaporating Flow // Proceedings of International Conference of Mass and Charge Transport in Inorganic Materials. Italy. 2000. P. 701-708.
16.Briantseva T.A., Markov I.A. and Lioubtchenko D.V. Physical and chemical modifications of GaAs surface under light irradiation in vacuum // Proceedings of International Conference of Mass and Charge Transport in Inorganic Materials. Italy. 2000. P. 477-484.
17.Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Briantseva T.A., Lyubchenko V.E. Surface Acoustic Wave Investigation of the Near-Surface Layers Under Light Irradiation //Proceedings of WOCSDICE 2001. Cagliari, Italy, May 2001. P. 123-124.
18.Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Briantseva T.A., Bullough T.J. and Lyubchenko V.E. Surface acoustic wave investigation of the LiNb03 near-surface layer under visible light illumination // Proc. of the INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PLASTICITY Halifax, Nova Scotia, Canada, July 17-22 2006. P. 655-657.
19.Briantseva T.A., Lioubtchenko V.E., Lioubtchenko D.V., Markov I.A. GaAs Surface Transformations during A1 Thin Film Growth by CBE Method // Proc. of the WOCSDICE 2008, 32nd Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits. May 18-21 2008. Leuven, Belgium.
1. Арсенид галлия в микроэлектронике / под ред. Н.Айнспрука, У.Уиссмена. / Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 555 с.
2. Арсенид галлия. Получение, свойства и применение: Коллективная монография / под ред. Ф.П. Кесаманлы, Д.Н. Наследова. М.: Наука, 1973. 471 с.
3. Тягай В.А., Снитко О.В. Электроотражение света в полупроводниках. Киев: Наукова думка, 1980. 302 с.
4. Богородицкий Н.П., Волокобинский Ю.М., Воробьев А.А., Тареев Б.М. Теория диэлектриков. M.-JL: Энергия, 1965. 344 с.
5. Белинчер В.И., Рыбкин С.М. Реактивная фотоэлектродвижущая сила в полупроводниках//ЖЭТФ. 1981. Т. 81. №1 (7). С. 353-360.
6. Као К., Хуанг В. Перенос электронов в твердых телах. / пер с англ. М.: Мир, 1984 ч.2. 350 с.
7. Конуэлл Э. Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях. / пер. с англ. М.: Мир, 1970, 384 с.
8. Гулямов Г., Бойдедаев С.Р., Дадамирзаев М.Г., Гулямов А.Г. Аномально большие напряжения в полупроводниковых пленках, обусловленные реактивной фотоэдс // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». АЭЭ, 2007. №5 (49). С. 94-98.
9. Г.С. Кринчик. Динамические эффекты электро- и пьезоотражения света кристаллами // Успехи физических наук. 1968. Вып. 1. С. 143-154.
10. Фридкин В.М. Динамика решетки и фазовые переходы // Современная кристаллография: в 4 т. / под ред. Вайнштейна Б.К., Чернова А.А., Шувалова JI.A. М.: Наука. 1979-1981. Т. 2. Структура кристаллов. Гл. 4. С. 262-295.
11. Болтакс Б.Н. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. JL: Наука, 1972.384 с.
12. Исакович М.А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. 495 с.
13. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. / пер. с англ. М.: Мир, 1975. 308 с.
14. Такер Дж., Рэмптон В. Гиперзвук в физике твердого тела. / пер. с англ., под ред. Михайлова и В.А. Шутилова. М.: Мир, 434 с.
15. Нелинейные акустоэлектронные устройства и их применение. / под ред. Бондаренко B.C. М.: Радио и связь, 1985. 160 с.
16. Адхамов А. А., Гальперин Ю. М., Пардаев А. П. Физические основы акустоэлектроники (Акустические свойства пьезоэлектрических полупроводников) / Отв. ред. И. Исмаилов; АН Тадж. ССР, Физ.-техн. ин-т им. С. У. Умарова 121 1. Душанбе: Дониш, 1986. 124 с.
17. Вьюн В.А., Ржанов А.В., Яковкин И.Б. Акустоэлектронные методы полупроводников. / под ред. Богданова С.В. Новосибирск: АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т физики полупроводников, 1987. 126 с.
18. Кайно Г. Акустические волны. Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов. / пер. с англ. М.: Мир, 1990. 656 с.
19. Biryukov S.V., Gulyaev Yu.V., Krylov V.V., Plessky V.P. Surface Acoustic Waves in inhomogeneous Media. / Editors: Brechovskich L.M., Felsen L.B. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1995. 390 p.
20. Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твёрдых телах. М.: Наука, 1981.287 с.
21. Григорьевский В. И., Плесский В. П. Затухание волны Рэлея при распространении вдоль периодически неровной поверхности кубических и гексогональных кричталлов // Акустический журнал. 1980. Т. 26. С. 685689.
22. Серейка А.П., Гаршка Э.П., Милькявичене З.М., Юцис А.И. Электронное поглощение поверхностной акустической волны в структуре пьезоэлектрик металлическая пленка// Физика твердого тела. 1974. В. 8. С. 74-78.
23. Halvor Skele. Electrical and Mechanical Loading of a Piezoelectric Surface Waves. Surface Waves on a Piezoelectric Surface // The Journal of the acoustic Society of America. 1970. V. 3. №5 (part 2).
24. Gafka D., Tani J. Sencitivity of surface acoustic wave velocity in lithium niobate to electrical field or biasing stress // J. Appl. Phys. 1993. V. 73, P. 7145-7151.
25. Д. Морган. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. М.: Радио и связь. 1990. 415 с.
26. Морозов А.И., Проклов В.В., Станковский Б.А., Гингис А.Д. Пьезополупроводниковые преобразователи и их применение. М.: Энергия, 1973. 152 с.
27. Verona Е., Caliendo С., D.Amico A. SAW Gas Sensors / Ed.G. Sberveglieri. London: Kluwer. 1992. 281 p.
28. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции / под редакцией Дж. Мейера / пер. с англ. М.: Мир, 1982. 576 с.
29. Rafii-Tabar Н. Modelling of nano-scale phenomena in condensed matter physics via computer-based numerical simulations // Physics reports. 2000 V. 325 P. 239-310.
30. Osetsky Yu. N. Atomistic study of diffusional mass transport in metals // Defect and Diffusion Forum. 2001. V. 188-190. P. 71-92.
31. Серов И.Н., Марголин В.И., Жабрев В.А., Тупик В.А., Фантиков B.C. Эффекты дальнодействия в микро- и наноразмерных структурах // Инженерная физика. 2005. № 1. С. 50-67.
32. Serov I.N., Margolin V.I., Potsar N.A., Soltovskaya I.A., Tupik V.A., Fantikov V.S. Deposition of nanoscale films with fractal topography // Russian Microelectronics. 2004. V. 33. № 5. C. 263-270.
33. Serov I.N., Zhabrev V.A., Margolin V.I. Problems of Nanotechnology in Modern Materials Science // Glass Physics and Chemistry. 2003. V. 29. № 2. C. 169-171.
34. Венгеров Е.Ф., Конакова Р.В., Коротченков Г.С., Миленин В.В., Руссу Э.В., Прокопенко И.В. Межфазные взаимодействия и механизмы деградации в структурах металл InP и металл-GaAs. Киев: ОАО КТНК, Институт физики полупроводников НАН Украины, 1999. 233 С.
35. Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. М.: Наука, 1987. 380 с.
36. Комник Ю. Ф. Физика металлических плёнок. Размерные и структурные эффекты. М.: Атомиздат, 1979. 262 с.
37. Борзяк П.Г., Кулюпин Ю.А. Электронные процессы в островковых металлических пленках. Киев: Наукова думка, 1980. 239 с.
38. Иевлев В.М., Трусов Л:И. ХолмянскшгВ.А. Структурные превращения в тонких пленках. М.: Металлургия, 1982. 248 с.
39. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. / под редакцией Дж. М. Поута, Г.Фоти, Д.К. Джекобсона/ пер. с англ. под редакцией А.А.Углова. М.: Машиностроение, 1987. 423 с.
40. Laser Annealing of Semiconductors. / edited by J.M.Poate, James W. Mayer. New York, London, 1982. Part. 2.2, P. 281-564.
41. Briantseva T.A., Lioubtchenko D.V., Lopatin V.V. Ga migration process in Au film on (100) GaAs under temperature treatment in vacuum // Applied Surface Science. 1996. № 100/101. P. 169.
42. Briantseva T.A., Lioubtchenko D.V., Lyubchenko V.E., Rostovtseva S.A. Thermomechanical strains in Small-size Au-GaAs thin-film structures // Applied Surface Science. 2000. V. 161. P. 219-226.
43. Briantseva T.A., Lebedeva Z.N., Markov I.A., Bullough T.J. and Lioubtchenko D.V. Processes-induced modification to the surface of crystalline GaAs measured by photometry // Applied Surface Sciences. 1999. V. 143. P. 223-228.
44. Briantseva T.A., Lebedeva Z.M., Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Nolan M., Perova T.S., Moore R.A. Precise chemical analysis development for siliconwafers after rapid thermal processing // Applied Surface Sciences. 2000. V. 156. P. 21-25.
45. Брянцева T.A., Лебедева 3.M., Лопатин B.B., Любченко В.Е. Определение микропримесного состава Au контактов к полупроводникам АЗВ5 // Заводская лаборатория. 1991. Т. 57. № 1. С. 21-25.
46. Briantseva Т.А., Bullough T.J., Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Tolmachev E.M. SAW diagnostics of GaAs surface structure // Physica B: Condensed Matter. 1999. V. 263-264. P. 84-86.
47. Lioubtchenko D.V., Briantseva T.A., Markov I.A., Bullough T.J. Surface composition investigation of thin film based on A1 grown by CBE on the (001) GaAs surface in situ monitored by laser // Defect and Diffusion Forum. 2007. V. 261-262. P. 25-30.
48. Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Briantseva T.A. GaAs surface modification under light irradiation in vacuum // Applied Surface Sciences. 2002. V. 195. P. 42-47.
49. Lioubtchenko D.V^ Markov I.A. and Briantseva T.A. GaAs surface modifications under Au evaporating flux // Applied Surface Science. 2003. V. 211.N 1-4. P. 335-340.
50. Briantseva T.A., Bullough T.J., Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Tolmachev E.M. SAW diagnostics of GaAs surface structure / Abstract of the 9th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter, Lancaster (UK), 1998.
51. Брянцева T.A., Любченко B.E., Любченко Д.В., Марков И.А. Измерение параметров прохождения ПАВ при трансформации поверхности GaAs под воздействием испаряемого золота // Инженерная физика. 2008. № 2. С. 3135.
52. Брянцева Т.А., Любченко Д.В., Марков И.А., Толмачев Е.М. Исследование трансформации поверхности GaAs под воздействием потока испаряемого золота с помощью поверхностных акустических волн // Неорганические материалы. 2009. Т. 45. № 8. С. 901-907.
53. Markov I.A., Briantseva Т. A. and Lioubtchenko D.V. Modifications of GaAs surface under Au evaporating Flow // Proceedings of International Conference of Mass and Charge Transport in Inorganic Materials, Italy, 2000. P. 701-708.
54. Lioubtchenko D.V., Markov I.A., Briantseva T.A., Lyubchenko V.E. Surface Acoustic Wave Investigation of the Near-Surface Layers Under Light Irradiation //Proceedings of WOCSDICE 2001, Cagliari, Italy, May 2001. P. 123-124.
55. Bryantseva T.A., Lioubtchenko D.V., Yunevitch E.O. Structure Evolution and Phase Transitions in Au Film Growth on (100) GaAs Surface / Japan Session Topic: Surface Evolution during Film Growth (TF10). 1988. Abstract Number: F10-014.
56. Брянцева T.A., Кухта Н.П., Любченко B.E., Ормонт А.Б. Исследование распределения химических элементов в контактах Au-GaAs // Микроэлектроника. 1976. № 1. С. 40-42.
57. Briantseva Т.А., Lioubtchenko D.V., Alkeev N.V. Acoustoelectrical effects inthe processes of thin Au film evaporation on GaAs surface // Proceeding of theth • 14 Inter. Conference on Utilization of the Ultrasonic Methods in Condensed
58. Matter, Zilina, Slovakia. 1996. P. 43-47.
59. Френкель Я.И. Введение в теорию металлов. / под ред. Вонсовского. Л.: Наука. 1972. 424 с.
60. Чернов А.А. Нормальный и послойный рост кристаллов. / Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов, М.: Наука, 1980. С. 91.
61. Родерик Э.Х. Контакты металл- полупроводник. / пер. с англ. под ред. Г.В.Степанова. М.: Радио и связь, 1982. 207 с.
62. Стриха В.И. Теоретические основы работы контакта металл-полупроводник. Киев: Наукова Думка, 1974. 263 с.
63. Стриха В.И., Бузанёва Е.В., Радзиевский И.А. Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки (физика, технология, применение). / под ред. Стрихи В.И. М.: Советское радио, 1974. 248 с.
64. Брянцева Т.А., Любченко В.Е., Юневич Е.О. Диоды Шоттки с пониженным барьером на основе тонкопленочных контактов Au+Ge/GaAs // Радиотехника и электроника. 1995. Т. 40. № 8. С. 514-519
65. Любченко В.Е., Юневич Е.О. Активная микрополосковая антенна с диодом Ганна//Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. №1 0. С. 1270-1272.
66. Любченко В.Е., Котов В.Д., Юневич Е.О. Активная микрополосковая антенна с диодом Ганна // Известия ВУЗов. Радиофизика. Т. XLVI, № 8-9. С. 799-803.
67. Любченко В.Е. Полупроводниковые приборы в устройствах терагерцового диапазона // Радиотехника. 2002. № 8. С. 50-54.
68. Брянцева Т.А., Винниченко В.Ю., Дворянкина Г.Г., Юневич Е.О. Процессы формирования тонких пленок золота на поверхности (100)GaAs // ДАН СССР. 1988. Т. 300. № 3. С. 601-603.
69. Брянцева Т.А., Дворянкина Г.Г., Лебедева З.М., Петров А.Г., Соколова Е.Б., Юневич Е.О. Взаимодействие золота с приповерхностным слоем арсенида галлия // Неорганические материалы. 1986. Т. 22. № 9. С. 14211424.
70. Lioubtchenko D.V., Briantseva Т.А., Lebedeva Z.N., Markov I.A. and Lyubchenko V.E. GaAs Near-Surface Layer Formation Under Millimeter Wave Irradiation // Defect and Diffusion Forum. 2001. V. 194-199. P. 745-750.
71. Брянцева T.A., Волков А.И., Дворянкина Г.Г., Кармазин С.В., Любченко В.Е. Исследование механизма образования и электрических свойствпланарных омических контактов к n-GaAs на основе золота и сплавов // Микроэлектроника. 1978. № 1. С. 57-64.
72. Брянцева Т.А., Лопатин В.В., Любченко В.Е. Особенности коалесценции тонких пленок Au-Ge при формировании контактов ограниченных размеров // Физика твердого тела. 1988. Т. 30. № 3. С. 645-648.
73. Брянцева Т.А., Винценц С.В., Любченко В.Е., Юневич Е.О. Формирование омических контактов в тонкопленочной структуре Au+Ge/GaAs под многократным воздействием лазерных импульсов // Письма в ЖТФ. 1991. Т. 17. № 1.С. 55-57.
74. Дифракционные и микроскопические методы в материаловедении. / под. ред. Амелинкса G. М.: Металлургия, 1984. 502 с.
75. Вудрав Д., Дэлчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989. 456 с.
76. Гинье A.M. Рентгенография кристаллов. М.: Физматгиз, 1961. 604 с.
77. Кривоглаз М.А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах. Киев: Наукова думка, 1983. 407 с.
78. Хейденрайх Р. Основы просвечивающей электронной микроскопии. М.: Мир, 1966. 472 с.
79. Киселев А.В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. М.: Высшая Школа, 1986. 360 с.
80. Суворов Э.В., Шульпина И.Л., Рентгеновская оптика кристаллов с дефектами // Поверхность. 2001. Т. 7. С. 3-23.
81. Мильвидский М.Г., Осипьян Ю.А., Смирнова И.А., Суворов Э.В., Шулаков Е.В. Наблюдение микродефектов в кремнии методами рентгеновской топографии // Поверхность. 2001. Т. 6. С. 105-111.
82. Дислокации и механические свойства кристаллов. / пер. с англ. под ред. Классен Неклюдовой М.В. и Инденбома В.Л. М.: Издательство иностранной литературы, 1960. 552 с.
83. Спенс Дж. Экспериментальная электронная микроскопия высокого разрешения. М.: Наука, 1986. 320 с.
84. Goldstein J.I., Newbury D.E., Echlin P., Joy D.C., Fiori C., Lifshin E. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. New York: Plenum Press, 1981. 820 p.
85. Watt I.M. The Principles and Practice of Electron Microscopy. Cambridge: Cambridge University Press, 1985. 500 p.
86. Суворов Э.В., Смирнова И.А., Шулаков E.B. Дифракционное изображение дислокаций, расположенных в плоскости рассеяния перпендикулярно вектору отражения // Поверхность. 2004. Т. 9. С. 64-68.
87. Брянцева Т.А., Любченко В.Е., Юневич Е.О. Влияние термической ионизации паров золота на параметры диодов с барьером Шоттки из арсенида галлия, получаемых методом вакуумного напыления // Радиотехника и электроника, 1987. В. 10. №11. С. 2231-2233.
88. Фролов Ю.Г. Количественные характеристики когезии и адгезии. / Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1982. 399 с.
89. Кристи Р., Питти А. Строение вещества: введение в современную физику. / пер. с англ. под ред. Ю.М. Широкова. М.: Наука, 1969. 595 с.
90. Фролов Ю.Г. Термодинамические соотношения между поверхностным натяжением и электрическим потенциалом. / Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1982. 399 с.
91. Михайлов И.Г., Соловьев В.А, Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики. М.: Наука, 1964. 514 с.
92. Терстон Р. Распространение волн в жидких и твердых телах. / Физическая акустика. / пер. с англ. под ред. Розенберга Л.Д. М.: Мир, 1965. Т. 1А. С. 15-140.
93. Зарембо Л.К., Красильников В.А. Нелинейные явления при распространении упругих волн в твердых телах // Успехи физических наук. 1970. Т. 102. В. 4. С. 549-586.
94. Ермилин К.К., Лямов В.Е., Пятаков П.А. Неколлинеарное взаимодействие объемных упругих волн в кристаллах // Физика твердого тела. 1973. Т. 15. В. 1. С. 3226-3230.
95. Юшин Н.К., Агишев Б.А., Дерюгин И.А., Леманов В.В. Невырожденное электроакустическое взаимодействие в ниобате лития // Письма в ЖТФ. 1976. Т. 2.№ 13. С. 615-618.
96. Смоленский Г.А. Электроакустическое фононное эхо // Вестник АН СССР. 1979. №2. С. 59-68.
97. Svaasand L.O. Interection between elastic surface wave in piezoelectric materials // Applied Phisics Letters. 1969. V. 15. № 9. P. 300-302.
98. Luukala М., Kino G.S. Convolution and time inversion using parametric intergction by acoustic surface waves // Applied Phisics Letters. 1971. V. 18, № 9. P. 393-394.
99. Бондаренко B.C., Соболев Б.В., Бочков Б.Г., Зуев B.E. Возбуждение электроакустического эха на ПАВ // Физика твердого тела. 1976. Т. 18. В. 5. С. 1447-1450.
100. Соболев Б.В., Бочков Б.Г., Бондаренко B.C. Неколлинеарное взаимодействие акустических волн с электрическим полем // Журнал технической физики, 1978. Т. 48. В. 9. С. 1931-1933.
101. Wang W.C. Signal generation via nonlinear interection of oppositely directed sonic waves in piezoelectric semiconductors // Applied Phisics Letters. 1971. V. 18. №8. P. 337- 338.
102. Соболев Б.В., Бочков Б.Г., Бондаренко B.C., Зуев B.E. Устройства корреляционной обработки сигналов на акустических волнах // Зарубежная электронная техника. 1977. № 6. С. 3-54.
103. Бондаренко B.C., Бочков Б.Г., Зуев В.Е., Соболев Б.В., Белабаев К.Г. Фононное эхо в пьезоэлектриках-полупроводниках // Письма в ЖТФ. 1976. Т. 2. В. 14. С. 668-670.
104. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А., Шишкин В.Г., Щукин Ю.М. Фильтры на ПАВ на основе встречно-штыревых преобразователей с субмикронными зазорами // Радиотехника. 1987. №11. С. 36.
105. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. СВЧ устройства на ПАВ на базе технологии оптической фотолитографии // Письма в ЖТФ. 1987. Т. 13. С. 967-971.
106. Андреев А.С., Гуляев Ю^В., Кмита А.М;, Марков И.А. Компенсация переотражений в СВЧ преобразователях ПАВ при их изготовлении по самосовмещенной технологии фотолитографии // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. С. 589-592.
107. Андреев А.С., Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Марков И.А. Встречно-штыревые преобразователи ПАВ с субмикронными межэлектродными зазорами // Радиотехника и электроника. 1988. № 9. С. 1812-1820.
108. Гладков С.О. Физика композитов. Темодинамические и диссипативные свойства. М.: Наука, 1999. 329 с.
109. Детлаф А.А. Яворский Б.М. Волны в упругой среде / Курс физики. М.: Высшая школа, 1989. 319 с.
110. Бокштейн Б.С. Диффузионная ползучесть / Диффузия в металлах, М.: Металлургия, 1978. 230 с.
111. Бонч-Бруевич B.JL,Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. 762 с.
112. Новохатский И.А., Кисунько В.З., Мороз Ю.Г. О проявлении структурной микронеоднородности жидких металлов в поверхностных явлениях // Журнал физической химии. 1986. Т. 60. № 9. С. 2256-2261.
113. Takatosi, Nakanisi. An Internal Friction study jn the Alloying Behavior of Au-GaAs Contact // Japan J. Apple Phys. 1973. № 12. P. 11.
114. Иродов И.Е. Волновые процессы основные законы. Москва Санкт-Петербург, 1999. 253 с.
115. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках / пер. с англ Г.М.Гуро под ред. С.А.Медведева. М.: Мир, 1974. 463 с.
116. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. / пер. с англ. под редакцией Андрианова Д.Г., Фистуля В.И. М.: Наука, 1988. 606 с.
117. Ландау Л.Д., Ахиезер Ф.И., Лифшиц Е.М. Вязкость. / Курс общей химии. Механика и молекулярная физика. М.: Наука, 1969. 367 с.
118. Ландау Л.Д., Лифшиц И.М. Электродинамика сплошных сред / под ред. Питаевского Л. П. М.: Физматлит, 2003. Т. 8. 656 с.
119. Ландау Л. Д.,. Лифшиц Е. М. Теория упругости. М.: Наука, 1987. 286 с.
120. Плющев Б.Е., Степина С.Б., Федоров П.И. Галлий: Химия галлия // Химия и технология редких и рассеянных элементов. / под ред. Большакова К.А. М.: Высшая школа, 1976. Ч. 1. 472 с.
121. Яценко С.П. Галлий. Взаимодействие с металлами. М.: Наука, 1974. 220 с.
122. Физические величины. / Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1231 с.
123. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978. 791 с.
124. Китайгородский А.И. Смешанные кристаллы. М.: Наука, 1983. 277 с.
125. Каур И., Густ В. Диффузия по границам зерен и фаз. / пер. с англ. под ред. Швиндлермана JI.C. М.: Машиностроение, 1991. 446 с.
126. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Физматлит, 2003. Т. 2 Термодинамика и молекулярная физика. 575 с.
127. Сивухин Д.В Общий курс физики. М.: Физматлит, 2002. Т. 1. Механика. 792 с.
