Электрофизические свойства структур металл-полимерная ... пленка - полупроводник тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

БСЕССШШЙ IIAJ^JIO-iœa^QDilT&TbCiôni ЩП'Р ПО J3УЧЕНИИ СВОЙСТВ ПОВЕГЛЮС'Щ II №СГЛ1&.

на правах рукописл та: 5Í8.57

ШЫШШМ ЛЗягсрай Ллсксоздровп ЭДШГ&ЯШЧЕСКЖ СЕОГ.СПЗЛ. СГРУКТУР 1СТМЛ - .

шщеряш .mwvumcmn шшл - iicaniFOBQinnäi

OI.OI.07 - гТттзшса тсорда-о гола '

Лвторофэрзт дассортяита ■ im сопскшщэ ученой стопэвп кгщдагп Яазшсо-матепагоэдсгпа* наук

l'ockbq - isoi

РйСсгса шяшша во Всосоюаоа каут>-цсседотгапъскоа ü'wíi'i-pü lio шучоин» сБО'кс/а повэргиости is васууыа.

liXimiuîï рушюдиюхь:

доктар lasnxo-iiaïei^ïïïiociûix паук, профессор 1'одуа lî.â. 0.]шШй;;ш:о олисшшзд: 1 ■

дхй'ор Сдзшючшошшшекк наук, npojaccop Голубоп Г.Н., кшщдоу фаоико-ктсмастшишх наук, еэдццй научпай сагрсдащ: Д&рк1зк O.A.

Пойман '

tüciaricioiü фаагаю^езнмоскай шюпиут.

».x-iurs cuci'cüiofl » ne/ü/J^ÁA_199/ г.. в JuiLÜ?'чао.

на аасодашш Сазщшлизировалаоге совета К 041.07.01 ю Всесованоы наугао-кса^довглольскса цэктро по взучошш свойств повэршоегл ы pa¿cyysíD no адресу: 117031, Касква, Андреевская ньЗзрзЕайл, д.2.

О дпссорхаццэй uazzo ознакомься в сю15шизхфоватш содзте.

i

¿в?орэ£зра? разослан " Í Ь » i^UiЮЗГ г.

Учопвй сокрзтарь ■ , ишццашзпровашзого совота

кадщздаг Сиашсоншюыатитаских паук Невзорова Л.Н.

ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТШ1.

Для роаэпия задач шлущшодшесоеой микро- л оптоэлоктрошпсл во ьтопес случала пооОгодпмо созданию структур «отэлл-дпэлэктрвд-полуцроводшпс (МДЛ). Лиэлоктргюскио слои н тшснх структурах долгий' обладать высокой однородность», чтобн впдвргглвать сшшпчо олоктряческно поля, и низкой вешгпшоЯ встроенного заряда, п граница раздала даалокхршс-тлуцроводшш должно тоть по вос^эпюсгл 'шньпуи плотность нопорпюстшх -элзктрогашх состояний (ПЭС) [1].

Задача создания качостг.ошюго дтлоктр;н:а решена на дпп-шй кошп лкпь дая мопо'фисталллчоского крвшш, для Оолыпшства -ш о стальник, порспэнтивншс полупроводниковых »аториолов (ппнрк-! "эр, соодгшоннй' групп А3В5, А^В5, А/*36) Ялргщропитшэ соворспошшх дпэлактрпчоашх олооп остаотся сэрьоопой проблемой.. Нзсггатрл пп то, что удаотся получить чистно поворх-ностя о шютноепла ПЭС ~ 20й- Ю12см~2, дольтю^шо торгягшк'.оо окислониэ сущесгвошо ухудззэт ппрамотрц гр-таищ раодола, а полу-юошо слои окисла пэ обладают достаточной однородпосгс.», что приводи? к низким епбчопилн напряжения пробоя л суцоствоппой тастабплшостн элоктрофазпчосшх свойств получаемое ВДП-сгруктур. Нэ удучкао? свойства переходов дяолектрж-подунроводшз: л пршгонопио других пзолируясзх покрнтий: А1203, ?205, ЕЬ-О^, БЗ^ [2].

Простим п дешевим мотодсм получения дгалектр-рго&ккх словп на различна* подуцроводшшовкх л мэталличосгапс повврш>отях !-"<ог.от" стать нэтод Ленгмяра-Блодатт (ЛБ). Этот метод позволяет при ком-

натной тешературэ формировать шггролпруоше го толцинэ, однородные уПОрЯДОЧбБШЭ ЮНО- Н МУЛЬТИСЛОИ ОргаНЯЧОСКПХ ПОВЭрХНОСТ-но-актиЕннх веществ (ПАВ) с трабуешыл нзоллрупцини своЗстваш

13,41. Варьировать тоощину слоя при атом цэгао в диапазона от 5

о *

до Б ООО А. Однородность и. бездефектность форлтруе}яп слоев

обеспечивает стабильность их электрических свойств и бозыоеность реализовивать высокие значения электрического поля ~106-107 Б/си, что делает данный иотод перспективным в технологии создания подструктур.

Однако традиционно используемые в ДБ-технологш ПАВ, например хорныв кислоты с их соли, не обладают достаточной механической прочностью, химической п тешературной стабильностью для реального использования в производства приборов твердоюль-пой алектротси: в шюгнх технологических циклах требуется существенный нагрев структур (до 200-250 °С) и обработка в раз-. личных хншческих средах (например, в процессах литографы). -Указанные трудности козно преодолеть, используя в качестве. ПАВ алтпфлльные гребнеобразные полшаэры различных классов. Это позволяет существенно повысить стабильность ЛБ-слоев на твардах подлозасах при химических, тешэратуршх и механических воздействиях.

Все бто определило АКТУАЛЬНОСТЬ диссертационной работа, ЦЕЛЬЮ которой было формирование стабильных ЛБ-слоев полимерных ПАВ на поверхности полупроводников и исследование электролиза-, ческих свойств созданных на их основа ЫДЕЬструктур. В качество полупроводниковых- материалов использовались арсенал гашшя . (СаАз)

и аторфный гидрированный креший (а-31:И>. • *

-2-

Выбор первого материала объясняется широш.! спектром ого практических применений в приборах оптоэлоктротпш и СВЧ электроника п общеизвестной трудность» создания на оспоео ароопяда галлия ЦЦД туннельных п половых структур. Кроме того, поскольку СаАз является типичным полупроводником группы Л%5, то создаваемые па его осповэ перехода. иеталл-демектршс-полупроводник позволяет моделировать электронные процессы в МДП-структурах дал широкого Класса соединений данного типа.

Выбор второго материала обусловлен его наибольшей гор' споктшшостью в "настоящее вромя среда аморфшх полупроводников. Возможность широко варьировать ого электротшо свойства н фоточувствительность, наряду с отработанными тозшологпямп получения совершенных тошсопленочзшх структур большой площади, позволяет формировать на .основе а-31:П штривд тощгошшочных полевых транзисторов (ТПТ), используемых в качество управлягщшс элементов плоских глдкокристолличоишх (Ж) экранов, и' шсоко&Кохтивиио фотопреобразователл [51.

В качество ПАВ для формирования диэлектрических ЛБ-слоев з ЦДЛ-структурах использовались: сополимер I Д-дагадроперФторгеп-•гнлакрплата с акриловой кислотой и холосториносодвргащий зепдко-кристаштеский (ЕК) полимер [61.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

•I. Разработаны методика получения однородных, контролируема по толщине изолирующих слоев на поворхлостп различных полупроводниковых ггаторлалов, в том число СаАз и а-Б 1:Н. слои, обладающие высокой электрической прочностью, химической п

температурной стабильностью, форгаровались по ЛБ-технологии, для

\

которой в качества' ПАВ использовались гребнеобразные полтора слэдувдес классов: палифторакрилати п их сополишри, холэсторзшо-содораащнэ ЖК полпкоры, соли полпампдокислот. Установлено, что хтычаская и теипэратурцая стойкость ЛБ-слоез холастортю-содергаадах зле полиморов существенно возрастает при облучении пучком электронов с анергией порядка 20 квВ, поело чего на поверхности твердой подлсшш образуется разветвленная полимерная сотка. Благодари отой особенности ыа основа ЛБ-слоев дашшх полгало ров, погшмо нх прямого использования в ЫДП-структурах, разработал негативней олактрошшй резнет с чувствительностью ЕО ыкКл/сц2 Ii разрешенном 0,3 ¡.йси.

2, Впоршо создали фоточувствителышв структура изталл - Ш-плоика фторированного полтора - GaA3. Сбпаруноно увеличение тока короткого заьспсапия, напряженке холостого хода н соответственное

повниение к.п.д. в 6-8 раз в таких структурах при толщинах

о

диэлектрика в диапазоне 100-160 А по сравнению со структурами

типа металл-полупроводник (барьер Шоттки - ЕС!), выполнешшх на

тех га полупроводниковых подушках. Установлено, что механизм

токоперопосо по Шоттки, характерный для диэлектрика толщиной иа-о

1шо 160 А, переходит в цзханизм туннельно-шпакционной ЦПД-структуры при увеличении толщины изолирувдих слоев.

3.. Впервые создан двухзатворный TUT на основе структура S102 - a-Sl:II - ЛБ-пленка холестериносодерЕащего SIC полкыера. Результаты анализа электронных свойств границ раздала в такой, структуре свидетельствуют в пользу того, что плотность локализованных состояний максимальна в области границы раздела SiOg -a-si:H по сравнению с границей раздела ЛБ-длешса - a-Sl:H, что

отраазот тондеццап умэньгасшм плотности локплизовашшх состоять-!!! по 1 !орэ роста iiJioinui a-Sl:!I на S10« подлого и плосмо тлопцого разряда. Обнаружено, что половая подздкность тгоситолой заряда п ироводяцэм копало вдоль поворхпости ЛБ-плопкгс в 30 раз нрошгааот

ПОДИШЮСТЬ ВДОЛЬ S102 И СОСТОВЛЯОТ 0,6.-Ю-3 сиг/В.с.

OCHOBKiE П0ШБЕШ91, ЕЫНОСЯШВ IIA SMIJÏTi': . 1. Методики получония качественных иполирумдпх ЛБ-слоов па поверхности полупроводников с -пршэнопш* в качество ПАВ гребнеобразных полимеров следующие. классов: полнфторощшатов и их со-'полимеров, холостериносодерка^сс НС полиэдров, соло« полипчядо-кислот с последутцой п'^ууюацпой. Структура, елэктрччоскяо свойства, температурная и'хпшггаскоя стабильность ЛВ-илепок дэи-ких полимеров па тверда подпокках.

2. Механизм тскояорошса в структурах металл ~ ЛБ-шюнпа фтор'.фовшшого полигера - Ga&s. Особенности фоточувствитолыгссти в тагах структурах в зависипостл от толпзпш диэлектричосша ело-ов.

3. Результата сравнительного анализа границ раздела полупро-Еодтгдк-диэлоктр;тк в дзухзатворпом половом транзисторе на основа структур!? S102 - а-51:11 - ЛБ-плошса холостерипосодерлацого Fut полимера.

ГГРАКТИ'ШШ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

Практическая значимость работа заключается в тем, что разработали методики получения пзолнрущгсх полгагерннх ЛБ-слоов на поверхности различии полупроводников, в том числа тех, для которых получопиэ качественного изолятора другима методами является

проблемой (Gais, CdS, ZnSe). Использование вэ в качестве ПАВ для

\

ЛБ-нетода фторированных полимеров, поляиыцдов, холестериносодэр-яащпх Eli полимеров значительно повышает стабильность электри-чеисих свойств сформированных слоев, обеспечивает их стойкость по отношению к химическим и теьшэратуршдл воздействиям, что создает возмоепость реального применения для создания приборов твердого лъной электроники.

Способность хапестершосодоряалщх Ш полиморов сшиваться в ЛБ-слоях под воздействием пучка электронов с.энергией порядка 20 кэВ, образуя разветвленную полимерную сетку, позволила создать на их основе негативный электронный резисг с разрешением лучше 0,3 ыкы. Высокая чувствительность - 50 мкКл/см? и хороаие маскирующие -свойства по отношению к щелочному и плазменному травлении делают его перспективный для использования в субникронной литографии.

Достаточно высокие для модельного эксперимента, в котором не предпринимались. шаги для оптимизации освещенности перехода диэлектрик-полупроводник, значения квантового выхода (до 16%) и и.п.д. (до 4S), полученные в созданных фоточувствителышх структурах Ag - ЛБ-шшнка фторированного полимера - Gais говорят о цоласообразности применения ЛБ-ыетода для создания йотогальвани-чосхшх элементов на основе арсенида галлия.

Низкая плотность локализованных состояний на граница разде-Jiâ a-Sl:H - ЛБ-пленка холе стерино содержащего ЕК полимера 1»зволяот рассматривать ЛБ-плепкп как перспективный диэлектрик ,

создания ТПТ на основе a-Sl:H. Кроме того, анализ электрофизических свойств таких структур uoeoï стать эффекпшныи методом исследования состояния поверхности нлэнок a-Si:H,

%

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

•Материалы диссертационной работу докладывалась и обсуядались

на:

Европейской конференции по ащцотм кристаллам (Вилыгос, Ï99I), ' Ноздународаой копферонщш "Сканирущая туннельная микроскопия -91" (Интерлакен, Ï99I), Всесоюзная школа "Сизяка' п диагностика поверхности" (Дкубга, Î99I), Всесоюзная конференция "Фотофизика по ли?,*, еров" (Алушта, 1991), се'шщрах ®Ш I ' СССР, Института Кристаллографии АН СССР, ВШЩПВ Госстандарта СССР; • ПУБЛИКАЦИИ .

По результатам диссертации опубликовано 3 работы; 10 работ приняты к печатп.

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ II ОБЪЕМ

Диссертация состоит пз введения, 4 глав, дашпачония и списка цитируемой литературы. Работа галогена на 100 страницах îta-шинопненого текста, содэркнт 40 рисунков и 2 таблицы. Список цитируемой лнторатурц содержит 95 наи.гаиований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ВО ВВЕДШЕМ показала актуальность теги работы, сформулированы цоль и выносимые на затну положения, отмечены основные результаты, га новизна л практическая ценность.

ПЕРВАЯ ГЛАВА является обзорной. В ней рассмотрены вопросы, связанные с перспективами и проблемами применения ЛБ-пленок в качество изолирупднх слоев в электронных приборах. Приведены

результаты использования ЛБ-плзнок различных ПАВ в МДП-структу-

\

pax. Анаши электрических, механических, температурных свойств различных классов ПАВ, их химической стойкости показал, что пан-большее внимание с точки зрения рояльного использования привлекают полимерные и полимеризуоше в ЛБ-слоях амЗМрашшо материалы: полиамида, диацетиленовые производные, полиакрилати и полимота-крилаты, крошшПсодврзащио гребнеобразные полимеры. Поля, реализуемые в ЛБ-плонках таких материалов достигают 2О7 В/см и выше, а поворхности раздела в создашшх на их основе переходах диэлектрик-полупроводник обладают низкой плотностью ПЗС. Кроме того, плотная стабильная упаковка затрудняет дрейф ионов в ЛБ-слоях, что обуславливает повышение стабильности характеристик ЦЦП-прн-боров..

Приведены экспериментальные и теоретические результаты то фотоэлектрическим свойствам туннелышх ЦДЛ-структур, когда в качество диэлектрика использовались ЛБ-слои и изоляторы, выполненные по иным технологиям. Рассмотрены особенности поверхностно-чувствительных фотоэффектов в таких структурах. Оточено, что

характеристики структур типа ЕШ мохлю улучшать, вводя тонкий

.о

100 А (туннельный) слой диэлектрика. При этоы уменьшается темповой обратный ток, возрастает напряжение холостого хода, н, при определенных условиях, увеличивается ток короткого;за;,икания. Все это.приводит.к увеличению эффективности фотопреобразователя.

Кратко рассмотрены факторы, определяющие характеристики ТИТ па основе a-Si:H и требования, предъявляемые к диэлектрикам в, в таких структурах. Дана шзассификация ПЗС в переходах диэлектрик - a-Si:H. Подробно проанализирована работа двухзатворяого a-Sl:H шг, в котором в качество подзатворных диэлектриков примо-

шшсь термический S102 и осацденный нитрид кремния (a-SlNx:H). Половые подвижности носителей в каналах, реализуемых вдоль обоих диэлектриков в такой структуре, совпадали и составляли величину "0,2 см?/В.с, что указывает на близость электронных свойств границ раздала S102 - o-Sl:H п a-Si:H - a-SlNx:H.

ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена описании методик создания ВДП-структур с изолирущЕМн ЛБ-слоями. В ней представлены результаты исследования поверхностной активности различных классов гребнеобразных Еьффзлышх полимеров: полифторалкилакрилатов и их сопо-•лнмеров, холестерпносодержащих ЕК полиларов, полимерных предшественников полиимидов (солей полиачидокислот ' и апрпнх аминов), п детально.описаны методики формирования моно- и мультислойных ЛБ-плопок из данных материалов на полупроводниковых (Sl, a-Si:H, GaAs, CdS, ZnSo) и металлических (Ag, Ад, Pt, AI) подлокках. Приведен анализ кесткоста получаемых на поверхности воды лояпт-ровских нонослоев,- их адгезии к различишь поверхностям. Изложены результаты исследования структуры п поверхности, сформирован-ннх на твердых подлошсах моно- и мультислойных ЛБ-пленок методами растровой электронной, сканирующей туннельной и втошо-силовой микроскопии. Показано, что растровая (электронная мшфоскопия (РЭМ) позволяет наиболее эффективно анализировать дефекты размером 0,2-100 мкм в мультислойных полимерных ЛБ-пленках. С помощью атомно-силовой микроскопии (ACii) были получены изображения рельефа поверхности монослоов ЛБ па различных полупроводниковых подломах (Si, a-Si:H, GaAs, CdS) с молекулярным разрешением и, таким образом, непосредственно определены параметры упаковки ам-фпфпльных молекул в плоскости подлогзш. Так, для бислоя ЖК поли-

шра па ыонокрпсталлическом крошки обнаружены два типа

горизонтальной упаковки. Преобладающей являотся ромбическая упа-

оо

1сошса с характерным размерами 5,4 Л п 6,0 А, что приблизительно

соответствует швдада, приходящейся на цоношрное звано полимера

при давлении нанесашш тс=30 дан/см порядка 0,3 нм2. Вторая упа-

о о

ковка с характерными размерит 11,9 А и 10,9 А образуется, видано, в мостах локалышх нарушений условий переноса - скачки скорости переноса, неоднородности подлога! и т.д. Тшшм образом, ЛБ-слон ЖК полимера, образующего при комнатной тешературо сшкти-чоскуп фазу, иогут сохранять шсокуп сплошность на неоднородных» сильно дефектных повэрхиостях. Пржананш ыоднфодфованного ызто-да тушильной микроскопии позеолпло получить информацию о влектрофазичесгах свойствах псслэдуомих полимерных ЛБ-слоов в атомных ыаитабах. Например, в снстеыо подлоиш - бислой ЕК поли-шра - острие еглн микроскопа наолэдалось скачкообразно© возникновение индуцированной острием проводимости, связанное с уменьшением высоты эффективного барьера. Кроме того, на изображении поверхности ПК полиызра, полученногд с помощь» метода сканирущей

туннельной микроскопии (СШ), была обнаружена тупномаштабная

о о

периодическая. структура с характерными разыэр&чи 25 А и 20 Л, иаиоштдая фазу сеоого изображения при изменении внака; туннельного напрянения и указывающая на существование на поверхности бн-слоя Ж полимера распределенного поверхностного заряда типа воли зарядовой плотности.

Подробно рассмотрены вопросы взаимодействия сформированных на твердых подложках ЛБ-слоев с электронными пучками. Обнаружено,

в частности, что холестериносодеркащие ЖК полимеры в ЛБ-пленках • »

-10-

спосос5ш эффективно сшиваться пучком электронов с энергией " 20 кэВ . Благодаря этой способности, а такго стойкости ЛБ-слоев дан-ннх ■ полимеров в щелочных средах и по отношению к плазменному трпвлошш бил разработан негативный электронный розист с разрешенном не хуяэ 0,3 мкм и чувствительностью 50 мкКл/см2.

Описаны особенности приготовления подложек o,-Si:H и исходах кристаллов СаАз, методики формирования о:,глчес:х:х контактов к структура:,; и нанесения"металлических электродов на вдлътислойиэ ЛБ-пленки.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ представлены результата анализа фотогалъва-шчоскпх свойств структур Ад - ЛБ-пленкч фторированного жшкэрз-GaA3. Спектральная фэточувствителыюсть структур икэла вид стайный для фотодиодов на GaA3 с широким максимумом в области 0,7-0,8 шсм и падокием фоточувствительности за краем собственного

поглощения. Квантовый выход в области максимума поглощения достл-

0

гал при Т=300 К - 163 при толаине даэлектршса 100-160 Л. Значение к.п.д. при этом составляло 4% по сравнению с О,БД для даодоз Юоттки, выполненных па тех ке подлопсах СаАз в качестве тестовцх структур. Это достаточно высокие зпачопяя для модельного эксперимента, в котором но предпринимались шага для оптимизации услокй'

освещенности перехода шталл-днэлэктрик. В частности, толаука

о

металлического электрода к пленке, составлявшая 400-500 Л, велика для фотодиодов и позволяет пропускает ш более 20% излучения.

о

Уменьшение толщины электрода до 100 А и применение просветляющих покрытий долгнн обеспечить пропускание до 80% подавшего излучения и, таким образом, в 3-4 раза повысить эффективность структур.

-И-

Напряжение холостого хода возрастало с увеличением толщины ЛБ-слоя, что в данном случае объясняется увеличением падения на-цряхенля на диэлектрике и, соответственно, увеличением коэф!ици-еята кеидеальности диодов.

Зависимость тока короткого замыкания (1^) от толщины изоларувдей пленки носила немонотонный характер: в области толщин

'■■'., "О

изолятора 100-160 А наблюдался резкий скачок величины по ,. сравнению с диодом Шоттки и, затем, с увеличением толщины изолятора, уменьшение 1К5. . : . | Анализ вольт-агдперных характеристик (ВАХ) полученных структур показывает, что они хорошо спрямляются в координатах а и. Причем, температурные зависимости ВАХ говорят о реализации кэхашшма токопереноса по Шоттки для толщин ленгмвровской йлошш менее -160 А и плавного перехода к механизму туннель-■ ной ЩЦ-структуры для больших толщин. Такой переход характерен ,.. для ЦЕП-диодов о тонким (туянольно-прозрачныы) диэлектриком и : наблюдался ранее в НДП-структурах на монокристаллическом ■ щэем-ЕИЛ С ОбЫЧЕЫМ окисным диэлектриком. ;.'.:'. : Еозедбше 1КЗ определяется туннельным током неосновных.но-

■> сгчялр.5, величина которого,; в свою очередь, зависит от

; ссотатл&кил скорости оттока неосновных носителей (в данном

; случае дурок) от поверхности и аффективной скорости

;• : ' «^комбинации Б* их в объеме полупроводника , в ОПЗ и на • : " . о

■ ■ . .полелхностп. в области толщин 100-160 А из-за высокого

• значения поля, достигаемого в диэлектрике ( "10° В/см при

; дпохдости тока 10~2 А/см2), мохет быть выше соответствующего

значения для роалышх, т.о. полученных напылением Ag на свеке-протравленные СяАз подложи в вакууио не хуге '10~5мм.р?.ст.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ описаны результаты исслодовакм ■ электрофизических свойств двухзатворного тснколлекочкого полевого транзистора па оспоео структуры Si02- ct-Si:H - ленгг.жровскзя пленка ЯК холосториносодерхацего полимера. По квазистатичесжп транзисторным вольт-ашорпым характеристикам проведен сравнительный анализ плотности локализованных состояний в области границ раздела Si02 - a-Si:H и ЛБ- пленка - a-Sl:H. Полученные данные свидетельствуют о том, что плотность локализованных состояний максимальна на границе S102 - a-Sl:H по сравненот с границей ЛБ-планка - a-Sl:n, что отражает тенденции уменьшена плотности локализованных состояний по мере роста пленки a-Si:H на Si02 подушке в плазме, тлокцего разряда. В результате годзяккость' носителей в ЛБ капало ТПТ в 30 раз вше соответствующего значения для Si02 канала при существенно меньших напр;,. эниях ка затсорэ (мопее 9 В) п составляет 0.6.10"3 см2/В.с.

Этот вывод подтверждает и анализ температурной зависимости ; тока стока 1С(1/Т) в области тешератур 200-350 К . Для ЛБ ТПТ' ; характерен активанионный рост тока 1с по мэре пагрова с' -энергией Еац= 0,44 эВ, в то вревд как для р- и n-какалоз ТПТ на' ; грашще a-Si:H - S102 получено значение энергии активации Е^ : =0,65-0,7 еВ. '

ЗАКЛЮЧЕНИЕ посвящено анализу полученных результатов, привэ- ¡ дены основные выводы к диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 1! ВЫВОДЫ 2, Епервпе предложены л разработаны мэтодшси получения , .. ЛБ-слоое на различных полупрозоднжовых (монокристаллическкй 31, а-Б1:Н, СаАз, СйЗ, йпБе) и металлических (Л1,Лн,Аи,Р1;) подложках на основе следующих классов полимерных соединений: полифгоракрк-• 'Лагоз и их сополимеров, холестериносодараацах Ш£ полимеров, полп-' кедов. ЛБ-метод позволил программируемо формировать даолоктря-

•• ■! О

чэскш слои контролируемой толщшш в диапазоне от 5 до 2000 А.

Высокая упорядоченность и бездефектность слоев позволяла реалпзо-

""■! вкзать в таких диэлектриках электрические поля 106-Ю7 В/см, а

. гра^щы раздала ЛЗ-шюнка - . полупроводник характеризовались

тт тт -?

югзкой плотностью поверхностных состояний - 10 -10 см . ' , Прююнэниа полкмераих ПАЗ обеспечило достаточную химическую с.те&сость, температурную стабильность и механическую прочность для использования полученных ЛБ-слоев. в роалышх технологических . : циклах создзжш электронных полупроводаиковнх приборов.

2. Впервые созданы фотогальванпчосгагэ структуры Л8 - ЛБ-пл&нка сополимера 1,1-даидропэрфторгопт;1!:акр:1лата с акриловой

■ кколотой - СаАз. Обнаругоко увеличение в 6-8 раз квантового вихо-

■ ;, да я к.п.д. таких структур по сравнения с диодами Шоттки, внпол-

. Г «евааа на тех же баАз подлогах. Ыахсшальшо значения квантово-

■.'.•■•••' о

го гохода и к.п.д. достигались при толщинах диэлектрика 100-160 А

■ - и составлял;! 16% и 4%, соответственно. Установлен характор то. коиерокоса в структурах А£ - ЛБ-плошси фторированного полимэра

•'":■: Оадз. Механизм токопэреноса по Шоттки, характерный для структур

о

; о „и&лактрмксм толщиной менее 160 А, переходят в механизм тун-

■ кальж>-агжекцншаой ВДП-структура цра дальнейшем увеличении тол-

щинн диэлектрика. ;

3. Впервыо создан, двухзатворннй тошсопленочный полевой )

транзистор на основе структуры S102- a-Si:H - ЛБ-плекка холесте- |

риносодерзащего НК полтора. Проведен сравнительный анализ;, >

плотности локализованных состояний з. области границ раздела да- ■

электршс-полупроводник. Результаты анализа свидетельствуют о том, '

что граница раздела a-Si:II - ЛБ-пло1ща харгкторизуэтся ]' существенно болео :шзкой плотностью локализованных состояний чт

грашпда S102- a-Si:H, где пленка a-Si:II • наносились на предвари- \

тельно окисленную поверхность монокристаллического кремзкл ж то- ;

до;,! плазмохимического осаздения путем разложения силашг в БЧ ; плазме тлещего разряда. ..••'!..

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации. 1 отрагены в следующих публикациях:

1. Знаменский Д.А., Леванович Б.Н., Максимовский о.Н., Сборов . П.П., Тодуа П.А. "Электрофизические свойства ленгмаровских • ?Щ1-структур на основе арсенида галлия"- Краткие соойц&кия по физике. 1990, № 8, с.18-20.

t

2. Zrmmensky D.A., Нойт P.A., Ytaupov R.G. "bangrnulr-Bloclgett ■ ; Р11ш of Comb-LUte liquid Crystalline Polymer. Application in Microelectronics "-Бшшег Eüropean liquid Crystal Conference. • Abatracts.Vllniua, 1991, vol.2, p.207. I

3. iioiseev Tfti., Panor V., Yfamlnsky I., Todua P., ZmaneGsfcy D.A. , "Atomic Force Iiicroscopy of Comb-bike Cholesteric Liquia' Crystallina Polymer ЬВ Pilmi." - International Conference on Scanning Tunneling !11сгоэсору - STii'91. Abstracts. Interlaten, 1S91, ;

: p.240. '

4«Siiay.eiractt Д.Л., Тодуа П.А., Щэстакова Е.О., Эльтазаров БД'., ' Юсупов Р.Г. "Сотогалъзанлчоские свойства структур ».юталл-лонг-гдзровская пленка перфорированного поламера-арсенид галлия"- СТП, прж.';1'а к ив чата.

,'• 5, Sna.~ünaKy D.A., Yusupov R.G., Hialavsky B.V. "Lansmuir-BlodL-Eott Kono- and Liultllayers o.T Fluorocarbon Amphiphlllc Polymers. ''. Application In Piiotogalvanlc lietal-Insulator-Semlconductor ' Structures''- Thin Solid Films, to be published. 1 G. акашскаа Д.А., Моисеев Ю.К., Мостепонэнко B.M., Панов В.И., Тодуа П.Л. " С::з:-пгрущая атомао-силовая ьспдюскопия монсколэку-■ ¿ярких с:г.оев стоарата кадмия"- Поверхность, принята к печати. 7. lioiscev Yü., Panov v., SaYiiior S., Yaainaky I., lodua P., Znajisnsky B. "Atoaic Force and Scanning Tunneling Microscopy of Comb-UKe Ciiolesterlc Liquid Crystalline Го1ушг IB Films." -j UltvumicroHcopy, to be published.

: е., Yusupov H.G., ZnameasKy D.A., Freidson Ya.S., Boilto K.I., Shi-l:;iev V.P. "Xangjuii'-Blodsott I'IIes о I Comb-Like Liquid Crystalli-, , ne CJioleaterlc Polysar". "acrcrnol.Ciiem., napld Coisaun., to be published.

J

. J 9.; .Касдова И.О., Моисеев Ю.И., Панов В.И., Савин С. Е., . : 3£а\:окс.ч2й Д. А. "АСУ и СТМ исследование монослоев гребнеобразного згдастаясгадничэсхого полимера: молекулярная, решетка, зарядовая : саерхструктуро и индуцированная проводимость.1"- ЕЗТФ, принята к .■'.'■'. начата.'

::, 50 liaslova N.. liolseevYu., Panov 7., SavlnoY S., ZnamensKy D.A. , "АРМ and'STM Investigation of Liquid Crystalline LB Plloa: Ifole-

cular Lattice, Charge structure а>1 Induced Conduction."- Polyr.or Bulletin, to be published.'

H. Antoneiilco V.l., Todua Р.Л., ZnaneMlcy D.A., ibicear Yu.M., Panov V.l. "Electron Properties of Dielectric-Semiconductor Interlaces in Si02 - a-Si:Ii - LaiigiTniir-Blodgett ?ilm Structure"« Solid State Cosraiunicatlona, to be published.

12. Аптонгнко D.H., Знаменский Д.Л.,Калугин С.!,!., левгнознч Б.Н., Моисеев Ю.Н., Панов В.И., Тодуа П.А., Уласж З.К.. iOsyncs P.P. "Элзктроннио свойства границ раздела тлупроводакс-^электр:^: в тошюшюночном транзисторе па осного структура Si02- c.-Si:K -нлопка Ленгмюра-Блоднйтт"- ФТП, принята к печати.

13. Знаменский Д.Л., Тодуа П.А., Шэстокова Е.о..Юсупов Р.Г. "Лонпетровскио пленки из гребнеобразного авдсафисталлмэского голостортшосодорзшдвго полшара"- Петрология, принята к печати.

ЦИГШЕШ ЛИТЕРАТУРА

: 5и о.М. ©шика полупроводниковых приборов. Ы., "Энергия";

* 1э73.-в55с.

■!• 2. Сачакко А.В. .Снлтко О.В. Фотоэффекты в приповерхностных слоях

■ полупроводников. Киэз, "Наукова дуьзса", 1984.-232с.

I 0. Caines G.L. Insoluble Monolayers at liquid-Gas Interfaces,

i. К.Г. ,1966.

4. Тодуь II.A., Шэстакова E.O. Порспектпвы применения сверхтонки;

г ггленок в твердотельной электронике. Ы, 1989. 47с. .

5.- иэд&к А., Шо.м. сизяка и применение аморфных полупроводников. V'iiL» 1Щ>, -IS9I.-67QC. . ...

.6. Preidacn Ya.S., Shlbaev V.P., Kbaritonor A.V., Plate* H.Д., in

: :"Advanceu In liquid Crystal Eesoarch'and Applications", edited

: 'oy L.Bata, Perganon Ргезз, Oxlord-Academlal Elado, Budapest

; .1930,p.C99.