Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Новиков, Юрий Николаевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Новосибирск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2000 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния»
 
Автореферат диссертации на тему "Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния"

ЯГо ОД

2 1 АЯГ Ш

На правах рукописи

Новиков Юрий Николаевич

Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния

Специальность 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Новосибирск 2000

Работа выполнена в Институте физики полупроводников Сибирского отделения РАН.

Научные руководители: доктор физико-математических наук,

В. А. Гриценко

кандидат физико-математических наук, Ю. Н. Мороков

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Г. А. Качурин

кандидат физико-математических наук, А. А. Карпушин

Ведущая организация: Институт Катализа СО РАН

г. Новосибирск

Защита состоится *££» ШокЛ 2О0С>года в часов на заседании Диссертационного Совета К 003.05.01 в Институте физики полупроводников СО РАН (630090, Новосибирск, пр.ак. Лаврентьева, 13)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФП СО РАН (пр.ак. Лаврентьева, 13)

Автореферат разослан « мая 2000 года

Ученый секретарь Диссертационного Совета доктор физико-математических наук, профессор

А. В. Двуреченский

3 3¥3.3££;03

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Аморфный оксид (Si02), нитрид (Si3N4) и оксинитрид (SiOxN,) кремния являются ключевыми диэлектриками современной микроэлектроники [1]. Эти диэлектрики применяются в технологических процессах в качестве маскирующих покрытий при диффузии и ионной имплантации примесей, а так же для диэлектрической изоляции и пассивации приборов. Оксид кремния применяется как подза-творный диэлектрик в МДП (металл-диэлектрик-полупроводник), приборах. В настоящее время имеется тенденция замены Si02 как подзатворного диэлектрика на SiOxNy, благодаря меньшему содержанию в нем дырочных ловушек. Тонкие слои Si3N4 используются в МНОП (металл-нитрид-оксид-полупроводник) элементах памяти. Электронные свойства этих диэлектриков обусловлены наличием в них дефектов. Дефекты влияют на оптические и люминесцентные свойства материалов, изготовленных на основе оксида кремния. Захват электронов (дырок) на ловушки в Si02 вызывает деградацию (изменение электрических характеристик) МДП устройств. В то же время способность нитрида кремния локализовать инжектированные в него электроны (дырки) используется при изготовлении элементов памяти.

В течение почти 40 лет в литературе интенсивно изучается экспериментально и теоретически электронная структура собственных дефектов в Si02, Si3M4 и SiO«Ny. Выполнено множество экспериментальных работ, посвященных исследованию электронных и дырочных ловушек в этих материалах. Однако роль собственных дефектов как ловушек для электронов и дырок в большинстве случаев остается неясной.

Цель работы

Теоретическое исследование в кластерном приближении с использованием полуэмпирического квантовохимического метода MINDO/3 электронной структуры SiOî, Si3N4 и SïO'xN*и дефектов в этих материалах для выяснения их роли при захвате электронов или дырок. '

Научная новизна работы -

Проведены расчеты выигрыша в энергии с учетом релаксации электронной и атомной структуры, при захвате электрона или дырки на собственные дефекты в оксиде, оксинитриде и нитриде кремния. Для всех дефектов, за исключением SiO. и Si-Si -дефектов в Si02, такие расчеты проведены впервые.

Проведена параметризация метода MINDO/3 для систем, содержащих Si-N-связи, и впервые рассчитана этим методом электронная структура объема нитрида кремния. -'-<.Расчеты показали, что кислородная вакансия в Si02 (Si-Si-связь) является ловушкой не тблько для дырки, но и для электрона.

Впервые изучены захватывающие свойства двухкоордИнированного атома кремния (=Si:); Установлено, что этот дефект (силиленовый центр) является ловушкой для дырки в Si02, но не захватывает электрон. Показано, что в " нитриде кремния аналогичный дефект не захватывает ни электрон, ни дырку. 1

Установлено, что SiOOSi дефект (пероксцдный мостик) в Si02 является ловушкой для электрона. • >

Показано, что пероксидныи радикал (SiOO») является ловушк'бй для дырки в Si02. ; «л.

Установлено, что модель отрицательной энергии корреляции для трехко-ординированного атома кремния, используемая в настоящее время для объяснения отсутствия ситала ЭПР в нитриде кремния, неприменима к этому материалу.

Впервые проведено подробное теоретическое изучение захватывающих свойств двухкоординированного атома азота в SÎ3N4 и SiO„Ny. Показано, что этот дефект является ловушкой для электрона в этих материалах, но не захватывает дырки.

На защиту выносятся

Рассчитанные в рамках используемой модели выигрыши в энергии при захвате электронов и дырок на основные собственные дефекты в Si02l Si3N< и SiO,Ny:

Двухкоординированный атом азота в Si3N< и SiOxNy является ловушкой для электрона с энергией Е* « 0.7 эВ.

Силиленовый центр (=Si:) является ловушкой для дырки (Eh « 1.5 эВ) в

Si02.

Дефект SiOOSi (пероксидный мостик) a Si02 является ловушкой для электрона (Е* « 1.5 эВ).

Пероксидный радикал (SiOO«) является ловушкой для дырки (Eh «1.5 эВ) в Si02. •■-.■;

с Кислородная вакансия в Si02 (Si-Si-связь) является ловушкой не только для дырки, но и для электрона (Е* « 1.0 эВ).

Модель отрицательной энергии корреляции для трехкоординированного атома кремния, используемая для объяснения отсутствия сигнала ЭПР в нитриде кремния, неприменима к этому материалу.

Практическая ценность работы заключается в получении результатов, необходимых для определения роли дефектов в процессах локализации и делокализа-ции электронов и дырок на ловушках в оксиде, оксинитриде и нитриде кремния. Результаты работы могут быть использованы для постановки экспериментов по выявлению природы электронных и дырочных ловушек в диэлектриках и оптимизации существующих технологических процессов изготовления МДП приборов и КНИ (кремний на изоляторе) структур.

Апробация работы

Основные результаты докладывались на конференциях : International Conference of Material Research Society USA (Boston - 1996), (San Diego -1998), (San Francisco -1999); (^/Российская конференция по физике полупроводников, Россия, Новосибирск, 1999; Material Research Society (MRS) Conference in Hong Kong - 1998, 1999; Meeting of the Electrochemical Society (Canada, Montreal -1997), (USA, San Diego - 1998); Международная конференция по моделированию приборов и технологий, Обнинск, Россия - 1996; International Conference on Solid Films and Surface, Osaka, Japan -1996; IEEE Hong Kong Electron Devices Meeting, Hong Kong -1997, 1999; International Conference on Microelectronics, (MIEF'97), Yugoslavia - 1997; Conference of Insulating Films on Semiconductors, Stenungsund, Sweden - 1997; Conference of Insulating Films on Semiconductors, Nürnberg, Germany - 1999; International Conference of Generation Materials and Devices for Si-based Microelectronics Shanghai -1999; International Conference: Amorphous and Crysstalline Insulating Thin Films, Hong Kong -1998.

Структура и объём дисертации

Диссертация состоит из 139 страниц машинописного текста и включает в себя введение, три главы, 38 рисунков, 2 таблицы и 143 наименований цитируемой литературы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение ......

В краткой форме изложено содержание работы. Первая глава

Представлен литературный обзор экспериментальных и теоретических работ, посвященных исследованию электронной структуры оксида и нитрида кремния. Рассматриваются основные работы по исследованию дефектов, ответственных за локализацию электронов и дырок в этих материалах. Описывается метод расчета, применяемый в настоящей работе.

Вторая глава

Проводится моделирование электронной структуры объёма оксида и нитрида кремния в кластерном приближении. Сравниваются результаты расчета парциальной плотности состояний (ППС) с экспериментальными спектрами. На рис.1 приводится сравнение ППС, рассчитанной для нитрида кремния (пунктирная линия) с экспериментом (сплошная линия). Рассмотрено влияние граничных условий кластеров на рассчитываемый спектр. Положение основных пиков рассчитываемого спектра определяется ближним порядком в расположении атомов и слабо зависит от размеров кластера. Показано, что на границе кластеров лучше использовать связи ОН в оксиде кремния и связи NN в нитриде кремния, чем 5|'Н. Даётся интерпретация основных пиков электронного спектра.

Вшгсктная юна

•40

-10 Энергия, >В Ряс. 1

Третья глава

Исследуется электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния. Рассматривается гибридизация орбиталей,1 участвующих в «перезарядке» дефектов. Рассчитывается выигрыш в энергии после захвата на дефект электрона - ДЕ* (дырки - ДЕ").

ДЕ* = (Е об»« + Едсфмт) - (Еоеъм + Е°лефПСТ),

АЕ11 = (Е'обт^, + Е'дефк,) - (Е*о6ми + Е°Д>фКт),

где Е'обк», Е'об«м, и Е*обмМ - полные энергии кластеров, моделирующих объем, в разных зарядовых состояниях О (0=0,±1) и Е°д«ф«[г, Ед«««,, и - полные

энергии кластеров, моделирующих дефекты. Рассматривается зарядовая и спиновая плотность на дефекте после захвата электрона или дырки.

Рассматривается электронная структура дефектов после захвата на них одного или нескольких атомов водорода. Для каждого дефекта в нейтральном состоянии строилась ППС.

В работе рассматривались следующие типы дефектов:

1) Самые простейшие дефекты - 'одноатомные': только один атом в кластере (в решетке кристалла) не имеет правильной координации. Под правильной координацией подразумевается, что атом Si координирован четырьмя атомами О и атом О координирован двумя атомами Si в Si02. Атом Si координирован четырьмя атомами N и атом N координирован тремя атомами Si в S13N4. В Si02 это дефекты: !=Si., =Si:, -Si:, eSi-O.. В SbNi это дефекты: =Siv =Si:, -Si:, sSi2N..sSi-N:.

2) Два соседних атома в кластере не имеют правильной координации - 'двухатомные'дефекты. В SiOa это дефекты: sSi-Sb, =Si-Si=, sSi-Si-, sSi-SU, =Si-Si=, =Si-Si-, =Si-Si., -Si-Si-, -Si-Si., -O-O-, -0-0..

В Si3N< это дефекты: =Si-Sb, sSi-Si=, =Si-Si-, sSi-Si-. =Si-Si=, =Si-Si-, =Si-Si., -Si-Si-, -Si-Si.. =N-N-, =N-N., -N-N-, -N-N..

3) 'Трехатомные' - три соседних атома в кластере не имеют правильной координации. 'В работе в качестве 'трехатомного' дефекта рассмотрена азотная вакансия в Si3N<.

Связи Si-Si образуются в диэлектриках, обогащенных кремнием, О-О - обогащенных кислородом, N-N - обогащенных азотом, соответственно.

В работе будут рассмотрены все 'одноатомные' дефекты и большая часть ,. 'двухатомных' дефектов.

Рассматриваемые дефекты в 5Ю2:

1. Трехкоординированный атом кремния эЭ ¡.

В нейтральном состоянии дефект парамагнитен. Один электрон располагается на 5рэ-гибридной орбитали атома в!" (рис. 2). Дефект ^Би является ловушкой для

£50_ электрона' АЕ' - 1эВ и для дырки АЕЬ -2.5 эВ.

Перезарядка дефекта происходит на эр3 -гибридной орбитали атома кремния.

2. Двухкоординироеанный атом кремния =81: {силиленовый центр)

Расчеты показали, что дефект =Эк диамагнитен в нейтральном состоянии и является ловушкой для дырки АЕИ ~ 1.5 эВ. Два электрона располагаются на вр2-гибрцдной орбитали атома кремния (рис. 3). Захват дырки происходит на 5р2-орбиталь атома кремния.

ос;

3. Однокоординированный атом кремния -БЛ

В нейтральном состоянии дефект -5!': парамагнитен и явля-

?ется глубокой ловушкой для дырки АЕЬ -3.7 эВ. Несларенный электрон располагается на р-орбитали атома кремния (рис. 4), направленной перпендикулярно к связи БнО. Захват дырки происходит на р-орбитапи атома

кремния.

Рис. б

видно, что

4. Кремний кремневая (Si-Si) связь

Связующие .состояние, «tsi-si, заполненное двумя электронами (рис.5), лежит в запрещенной зоне (выше верха валентной зоны на ~ 4 эВ) и образовано sp3-гибридными кремниевыми орбиталями. В нейтральном состоянии (§iTSi) дефект диамагнитен и является ловушкой для электрона АЕ* - 1.0 эВ и для дырки АЕ" ~3 эВ. В случае захвата дырки (рйс. 6) несимметричное распределение спиновой плотности на атомах кремния наступает при. расстояниях L s 3.3 А (где L - расстояние между атомами кремния, образующих дефект Si-Si, рис. 5), что соответствует образованию Е'-центра, наблюдаемого в экспериментах по электронному парамагнитному резонансу ЭПР [2]. Выигрыш в,энергии при захвате дырки практически не завиотт от расстояния. Дырка захватывается на свя- .. ." "

зующие состояние osî-si, а захват электрона ДЛИНЕ СВЯЗИ

происходит через oVa Выигрыш в энергии Рис. б

при захвате электрона увеличивается с увеличением расстояния L. Это объясняется тем, что при малых расстояниях захваченный электрон испытывает кулонов-ское отталкивание от двух электронов, расположенных на oSi-si-

4.0

(l)A

5. Однокоординированный атом кислорода еБЮ. (оксирадикал) , В нейтральном состоянии дефект звЮ. парамагнитен. Неспарен-ный электрон размещен на О2р,-орбитали атома кислорода £>¡1 (рис. 7). Дефект является ловушкой для электрона АЕ* -2.3 эВ. Захват электрона происходит на незаполненное 02р,-состояние. ■ ■ '

Рис.7

6. Пероксидный радикал нБЮО.

В нейтральном состоянии дефект =5100. является парамагнитным центром: -1/3 спиновой плотности располагается на атоме кислорода, связанного с атомом кремния, -2/3 спиновой , плотности - на. однокоординированном атоме кислорода гО. (рис. 8). Угол ЭИЭ-О. ЙО. ; равен 123.5°. Дефект является ловушкой для дырки с АЕ* -1.5 зВ и мелкой ловушкой для электрона АЕ* -0.5 зВ. Перезарядка дефекта происходит через р-состояния атомов кислорода.

7. Пероксидный мостик =5ЮОБЫ

Связующие состояния атомов кислорода располагаются в валентной зоне.

При малых расстояниях I. < 1.5 А (где I. - расстояния ме/еду атомами кислорода) электрон захватывается с АЕ* -1.5 эВ на пустые р-состояния атомов кислорода, образующих дефект. Захват дырки при I < 1.5 А происходит на р-состояния атомов кислорода с выигрышем в энергии АЕ:*1 -2.0 эВ. Разность в 2 эВ между р-состояниями атомов кислорода при < 1.5 А , образующих дефект -О-О-,

и я-состояниями атомов кислорода в объеме можно связать с кулоновским отталкиванием близко расположенных р-состояний атомов кислорода, образующих дефект. В нейтральном состоянии при I < 1.5 А этот дефект диамагнитен. По мере увеличения I. постепенно образуются две оборванные связи атомов кислорода (оксирадикалы), причем энергетически более выгодна такая электронная структура, при которой оборванная связь атома кислорода заполняется двумя электронами, а я-состояние заполнено одним электроном. В нейтральном состоянии для больших I дефект парамагнитен.

Рассматриваемые дефекты в SiiN4:

1. Трехкоординированный атом кремния NjsSi.

В. нейтральном состоянии заполненная одним электроном гибридная эр'-орбиталь «оборванной связи» атома кремния ЩГ , (рис. 8) располагается чуть выше вершины валентной зоны. Дефект является ловушкой для электрона АЕ* -1 эВ. Перезарядка дефекта происходит через sp -орбиталь атома кремния. Расчеты не подтвердили распространенную гипотезу [2], о том, что дефект -Si. имеет отрицательную энергию корреляции, со-

А

W

w

(NX

Рис.8

гласно которой

«/•V

-140

•145

0.« ' IT7 ' 13 Обобщенная координата

Рис.9

1.1 (Я Â)

Е*+ Е < 2Е° ,

где Е - полные энергии рассчитываемого кластера в трёх зарядовых состояниях ((3=0,±1), т.е. дефекту выгоднее находиться в объеме в отрицательном и положительном состоянии, чем в нейтральном. Релаксация одной, двух, трех координационных сфер не дала выигрыша в энергии, необходимого для существования у дефекта отрицательной энергии корреляции. Конфигурационная диаграмма дефекта еБи в трех зарядовых состояниях изображена на рис. 9.

2. Двухкоординированный атом кремния =51: „•

В нейтральном состоянии два электрона располагаются на Бр2-гибридной орбитали атома кремния ■^^ТйХ. (рис. 10), делая дефект =Б»: диамагнитным. Оценка выигрыша в энергии ,, показывает, что двухкоординированный атом кремния =81: не является .ловушкой Ни для электрона, ни для дырки.

Рис. 10

3. Однокоординированный атом кремния-Б):

В нейтральном состоянии дефект^и парамагнитен. Неспа-ренный электрон локализован на орбитали, расположенной (еР в плоскости перпендикулярно N-81 связи (рис.11). Орбиталь носит чистый р-характер и располагается выше на -2 эВ вершины валентной зоны. Связующая ер-гибридная орбиталь атома заполнена двумя электронами и лежит в ва-

•"-XI'

лентной зоне. Дефект является мелкой ловушкой для электрона АН* ~0.2 эВ и для дырки Л Ен ~0.5 эВ. Перезарядка дефекта происходит через р-состояние атома кремния.

Рис.12

4. Кремний - кремнивая (Si-Si) связь

Для моделирования дефекта Si-Si использовался 20-атомный кластер Si2NeH,2. Связующие oswa состояния, образованные вр'-гибридными орбита-лями атомов кремния (рис. 12), лежат чуть выше вершины валентной зоны. Из расчетов следует, что вклад кремниевых состояний в верхний заполненный уровень в нейтральном состоянии при L= 2.3 А составляет около 23%, а для L=2.9 А составляет 27%. Захват электрона и дырки на Si-Si-дефект при расстоянии 2.3 А энергетически невыгодно. При увеличении L захват электрона возможен и происходит на несвязующие орбитали кремния oVsi. Расчеты показали, что при малых расстояниях (до 2.6 А) дырка локализуется в основном на атомах кремния, образующих дефект Si-Si.

Далее использовался 56-атомный кластер SÎmNuHm для моделирования дефекта Si-Si. Этот кластер имеет еще одну дополнительную координационную сферу атомов для атомов кремния, образующих дефект Si-Si. Начальное расстояние L, как и в объеме, равно 2.9 А. Оценка выигрыша в энергии для этого дефекта показывает, что дефект является глубокой ловушкой для электрона АЕ* -2.0 эВ и мелкой ловушкой для : дырки AEh -0.3 эВ. Вклад кремниевых состояний в верхний заполненный уровень в нейтральном состоянии составляет примерно!6%.

5. Азотная вакансия

В рамках данной модели получено симметричное решение. В нейтральном состоянии два электрона занимают связующее состояние стзнан-а!, образованное тремя атомами кремния и лежащее в валентной зоне. Один электрон расположен на несвязующей о'а-эгорбитали, образованной двумя атомами кремния и лежащей в запрещенной зоне. Дефект является ловушкой для электрона АЕ* -1.6 эВ и для дырки АЕЬ -1.0 эВ и парамагнитен в нейтральном состоянии. Перезарядка дефекта электроном (дыркой) происходит на о*зьвгОрбитали.

Si) <§■

.7. Двухкоординированный атом азота -

Расчеты показали, что дефект =Ы. является ловушкой для электрона АЕ* -0.7 эВ. В нейтральном состоянии этот дефект парамагнитен (рис.13), неспаренный электрон занимает л-состояние атома азота с оборванной связью, которая ориентирована перпендикулярно плоскости что согласуется с результатами по ЭПР [2]. Электрон захватывается на пустое тс-состояние атома азота, в результате дефект =Ы: становится диамагнитным.

8. Однокоординированный атом азота^Н:

Расчеты показали, что дефект -Ыг является ловушкой для электрона АЕ* -0.3 эВ и для дырки ДЕ" -0.5 эВ. В ней-Цг тральном состоянии дефект (-К1:) - диаматитен (рис. 14). Перезарядка дефекта электроном (дыркой) происходит на я-со стоянии атома азота, лежащем в плоскости перпендикулярно связи БМ^, делая дефект парамагнитным. ' ••'

9. Двухкоординировднный атом азота, связанный с азотом

Расчеты показали, что дефект является ловушкой только для дырки с выигрышем в энергии ЛЕН-1.3 эВ. В нейтральном состоянии дефект диаматитен. Два неспаренных электрона располагаются на двух взаимно перпендикулярных р-сосгояниях однокоординирован-ного атома азота и по энергии лежат вблизи вершины валентной зоны. Дырка захватывается на одно из р-состояний однокоординиро-ванного атома азота.'

10. Азот-азотнаясвязь-Ы-Ы=

В нейтральном состоянии, при расстоянии 1-=1.5 А , азот-азотная связь является диамагнитным дефектом. При малых расстояниях возможен-захват дырки на этот дефект, благодаря кулонов-скому взаимодействию близко расположенных р-состояний атомов азота, образующих дефект =М^=. Захват дырки на Г=М-М= связь при больших I. > 1.5 А становится энергетиче-,:ски невыгоден. Электрон захватывается на пустые р-состояйия'атомов азота ДЕ' -0.7 эВ. С увеличением I. образуются два парамаг-нитныХДёфвкта - двухкоординированных атомов азота.

11. Двухкоординированный атом азота в Б^Оу

Моделировался дефект =5121\1» с переменным составом (с разным числом атомов кислорода и азсгга) во второй координационной сфере. Расчеты показали, что в нейтральном состбянии на дефекте (812=М.) расположен неспаренный электрон, локализованный на я-состоянии атома азота, вне зависимости от состава во второй координационной сфере. Дефект "(312=Ы.) является ловушкой для Электрона ДЕ* ~0.7 эВ. Для дырок дефект =Ы. является ловушкой-только в обогащенном кислородом оксинитридё кремния.

Результаты расчетов суммированы на рисунках 15, 16. На рисунках показаны энергии ловушек для электрона | (черные черточки вверху рисунка) и дырки (серые черточки внизу рисунка) в оксиде и нитриде'кремния. За нуль энергии принято положение 02р*-состояний атомов кислорода в оксиде кремния и Ы2р*-состояний атомов азота в нитриде кремния. На рисунках указаны рассчитанные положения дна зоны проводимости (Ее) и вершины валентной зоны (Е,)

Рис.14

6-

я

■ 4

е

а

m

1 "mm*1 t ь* " \ ^ \

Ес -¡on

ашш

e e->

-

h

Ev <02Ртг

-ri- liïl

■Sb "Sh -SB «SI-SU ею- iSKX> iSIOOSI«

Рис. 15 Дефекты в SiC>2

2

Î<

&

fi .

Ec

Ev

as

u'.Tr'fei;-

ÉÎÇ"

®f|

M1'

¿pal;

17-V'T'"'

»¡ÎV-V rr-}

î32f vwfc

fSh -SI: -SI{ «Si-SH Vac.N -N- -N» -NN» "NN" Рис. 16 Дефекты в SijN^

Основные результаты и выводы

1. Проведена параметризация метода М1ШО/3 для систем,. содержащих

связи. Сравнение экспериментальных и рассчитанных данных по электронной структуре оксида и нитрида кремния показало, что основные особенности электронной структуры определяются ближайшим окружением атомов и метод М1ЫйО/3 приемлем для расчета электронной структуры дефектов в этих материалах.

2. Установлено, что дефекты Si», Si-Si, SiO», SiOOSi в оксиде кремния и аналогичные дефекты Si«, Si-Si, Si2N», Si2NNSi2 в нитриде кремния являются ловушками для электрона.

3. Показано, что дырочными ловушками в оксидэ кремния являются дефекты: Si», Si:, Si-St, SiOO», а в нитриде кремния: азотная вакансия и дефект SiNN:.

4. Установлено, что захват электрона и дырки на дефект Si» в SUN« описывается моделью положительной энергии корреляции. Модель отрицательной энергии корреляции для Si», используемая в литературе для объяс-

' нения отсутствия сигнала ЭПР в нитриде кремния, неприменима к этому материалу.

5. Предсказано, что захват электрона на Si», SiO», Si2N. дефекты переводит их из парамагнитного в диамагнитное состояние. Захват электрона на Si-Si, 0-0 и N-N дефекты переводит их из диамагнитного в парамагнитное состояние. Эти результаты могут быть использованы для экспериментальной индентификации дефектов.

6. Захват электрона и дырки на дефекты Si-H, 0-Н, N-H энергетически невыгоден.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

В реферируемых журналах:

1. Гриценко В.А., Мороков Ю.Н., Новиков Ю.Н. Численное моделирование методом MIND0/3 электронной структуры нитрида кремния - ФТТ, 1997, т.39, N 8, с. 1342-1347.

2. Gritsenko Л/. A, Wong Н., Xu J.B., Kwok R.M., Petrenko I.P., Zaitsev В.А., Morokov Yu.N:, Novikov Yu.N./ Excess silicon at the silicon nitride/thermal oxide interface in oxide-nitride-oxide structures - Journal of Applied Physics, 1999, v.86, N 6, p.3234-3240.

3. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. Electronic Structure of Amorphous Si3N<: Experiment and Numerical Simulation - Applied Surface Science, 1997, v.113/114, p.417-421.

4. Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Gritsenko V.A., Wong H. Two fold coordinated Nitrogen atom: an electron trap in MOS devices with silicon oxynitride gate dielectric - Microelectronics Engineering, 1999, v.48, p. 175-178.

5. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Petrenko I.P., Svitasheva S.N., Enreaching of the S'bHJ Thermal Oxide Interface by Excess Silicon in ONO structures - Microelectronics Engineering, 1997, v.36, p. 123-124.

6. Gritsenko V.A., Novikov Yu.N., Morokov Yu.N., Wong H. Simulation of electronic structure of Si-Si bond traps in oxide/nitride/oxide structure - Microelectronics Reliability, 1998, v.38, p.1457-1464.

7. Gritsenko V. A, Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. et al. Characterization of the Silicon Nitride - Thermal Oxide Interface in ONO Structures by ELS Spectroscopy and Ellipsometry - Microelectronics Reliability, 1998, v. 38, p. 745-751.

Труды конференций:

8. Gritsenko V.A, Milov D.I., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Cheng Y.C., Wong H. - Electronic structure of Si -Si bond in SijN« and Si02: experiment and simulation

by MINDO/3, Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films, Material Research Society, Symposium, Proceedings, 1996, v.446, p. 169-173.

9. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Cheng Y.C. and Wong, H. Electronic structure of Si-Si bond in S^N* and Si02: experiment and simulation by

MINDO/3", International Symposium "Amorphous and Crystalline Thin Films IV" -Material Research Society 1996 Fall Meeting, 1996, Boston, USA, December, The Book of Abstracts.

10. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. Numerical Simulation of Si3N< Electronic Structure and Comparison with Experiment - Proceedings of The Fifth International Conference on Simulation of Devices and Technologies, 1996, ICSDT96, May 5-7, Obninsk, Russia, p.84-87.

11.Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. Electronic Structure of Amor: phous Si3N4: Experiment and Numerical Simulation - Abstract of 8 International Conference on Solid Films and Surface, 1996, July 1-5, Osaka, Japan, p.ThP-29.

12. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Wong H., Cheng Y.C. Electronic Structure of Si-Si. Bond in Si3N4 and Si02: Experiment and Simulation by MINDO/3 - Proceedings of MRS Meeting, 1997, v.446, Kluver Academic, London, p. 169-175. * • .

13.Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., and Wong H. Transport of Charge and Electronic Structure of Traps in SONOS Structures - Proceedings of 1997 IEEE Hong Kong Electron Devices Meeting, 30 Aug., 1997, Hong Kong, p. 74-77.

14. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Petrenko I.P., Svitasheva S.N., Wong H., Kwok R., and Chan R. Characterization of the Silicon Nitride-Thermal Oxide Interface in ONO Structures by ELS, XPS, Elipsometry, and Numerical Simulation - Proceedings of the 21st International Conference on Microelectronics, (MIEF'97), 1997, v.1, Nis, Yugoslavia, 14-17 Sept., p.111-114.

15. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., and Wong H. Excess Silicon at Interface Silicon Nitride - Thermal Oxide Structures - Abstract of the 191st Meeting of the Electrochemical Society, May 4-9, Montreal, Quebec, Canada, The book of Abstracts, 1997, p.374.

16. Morokov Yu. N., Novikov Yu.N., Gritsenko V.A., Xu J.B., Wilson I.H. Electronic Structure of Two-Fold Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Nitride and Oxyni-tride - Abstract of the MRS Conference " Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films II", October 12-14, 1998, Hong Kong.

17. Novikov Yu.N., Morokov Yu.N., Gritsenko V.A. The modeling of Charge Trapping of Three-Coordinated Silicon Atom and Two Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Nitride // Simposium: Silicon Materials and Processing, 193 Meeting of The Electrochemical Society. - 4-9 May, San Diego, USA. The Book of Abstracts, 1998, p. 507.

18. Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Grirsenko V.A., Xu J.B., and Wilson I.H. Electronic Structure of Two-Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Nitride and Oxyni-tride - Material Research Society Hong Kong Simposium "Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films II", 12-14 October, 1998, Hong-Kong, Abstract Book, p.3.

19. Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Gritsenko V.A. Two fold coordinated Nitrogen atom an electron trap in MOS devices with silicon oxynitride gate dielectric -Abstract of INFOS 99 (Insulating Films on Semiconductors), June 16-19, Nürnberg, Germany, 1999.

20. Novikov Yu.N., Morokov Yu.N., Gritsenko V.A., Xu J. B. Capturing Properties of Two-Fold Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Oxynitride - Abstract of the 1999 Spring MRS, Symposium R, Ultrathin Si02 and High-K materials for ULSI Gate Dielectics, April 5-8, San Francisco, USA, 1999, p. 227.

21. Novjkov Yu.N., Morokov Yu.N., Gritsenko V.A., Xu J. B. Capturing Properties of Two-Fold Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Oxynitride, Proceedings" of the 1999 Spring MRS, Symposium R, Ultrathin Si02 and High-K materials for'ULSI Gate Dielectics, April 5^8, San Francisco, USA, 1999.

22. Grir§enko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Xu J.B., Lau L.W.M., and Wilson 1.Й. Nature of Main'Traps in Gate Silicon Oxynitride - Int. Conf. "Next Generation Materials and Devices for Si-based Microelectronics", 30 May-2 June,, Shanghai, China. Abstract Booklet, 1999, p.63,

23. Гриценко B.A., Мороков Ю.Н., Новиков Ю.Н. Атомная и электроннай структура дефектов, ответственных за локализацию электронов и дырок в.диэлектрике МДП и КНИ структур - IV Российская конфепенция по физике полупроводников, 25-29 Окг., Новосибирск, Тезисы докл., 1999, стр. 83.

24. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Xu J.B. et al. Nature of Traps in Gate Silicon Oxinitride of MOS Devices - Proceedings of 1999 IEEE Electron devices meeting,. Hong Kong, June 26, 1999, p.58-61.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Гриценко B.A. 'Строение и электронная структура аморфных диэлектриков в кремниевых МДП структурах' 'Наука', Новосибирск., (1993)

2. Warren W.L., Poindexter E.N., Offenberg М., et. al. 'Paramagnetic point defect in amorphous silicon dioxide and amorphous silicon nitride thin films' J. Electro-chem. Soc., 1992, v. 139, N3, p. 12.

Подписано в печать 15.05.2000. Формат 60x84/16. Печ.л. 1.

Заказ №87. Бумага офсетная, 80 гр./м2 Тираж 100.

Отпечатано на полиграфическом участке издательского отдела Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН 630О9О, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 5.

"-'-■и ' .

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Новиков, Юрий Николаевич

1. Введение.

2. Литературный обзор.

2.1. Электронная структура оксида и нитрида кремния.

2.2. Дефекты в оксиде и нитриде кремния.

2.3. Модель и квантовохимические методы рассчета.

Выводы.

3. Электронная структура оксида и нитрида кремния.

3.1. Описание кластеров.

3.2. Расчет электронной структуры оксида кремния.

3.3. Расчет электронной структуры нитрида кремния.

3.4. Исследование влияния граничных условий на рассчитываемые спектры.53 Выводы.

4. Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния.

Электронная структура дефектов в SiC>2.

4.11. Трехкоординированный атом кремния =Si*.

4.12. Двухкоординированный атом кремния =Si: (силиленовый центр).

4.13. Однокоординированный атом кремния -Si:.

4.14. Кремний-кремнивая (Si-Si) связь.

4.15. Однокоординированный атом кислорода =SiO* (оксирадикал).

4.16. Пероксидный радикал =SiOO*.

4.17. Пероксидный мостик sSiOOSi=.

Электронная структура дефектов в SÎ3N4.

4.21. Трехкоординированный атом кремния N3=Si».

4.22. Двухкоординированный атом кремния =Si:.

4.23. Однокоординированный атом кремния -Si:.

4.24. Кремний-кремнивая (Si-Si) связь.

4.25. Азотная вакансия.

4.26. Двухкоординированный атом азота =Si2N*.

4.27. Однокоординированный атом азота -N:.

4.28. Двухкоординированный атом азота, связанный с атомом азота =N-N:.

4.29. Азот-азотная связь =N-N=.

4.210. Двухкоординированный атом азота в SiNxOy.

Выводы:.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Электронная структура дефектов в оксиде и нитриде кремния"

Аморфный оксид (а-8Ю2), нитрид (а^з^) и оксинитрид (8ЮХ>1У) кремния являются ключевыми диэлектриками, используемыми в микроэлектронике. Эти диэлектрики применяются в технологических процессах в качестве маскирующих покрытий при диффузии или ионной имплантации примесей и для диэлектрической изоляции соседних элементов. Оксид кремния применяется как подзатворный диэлектрик в МДП (металл - диэлектрик-полупроводник) приборах. В настоящее время имеется тенденция замены 8Ю2 как подзатворного диэлектрика на 8ЮХ>1У, благодаря меньшему содержанию в нём дырочных ловушек. Тонкие слои а^з^ используются в МНОП-элементах памяти. Электронные свойства этих диэлектриков обусловлены наличием в них дефектов. Дефекты влияют на оптические и люминесцентные свойства материалов, изготовленных на основе оксида кремния. Захват электронов (дырок) на ловушки в 8Ю2 вызывает деградацию (изменение электрических характеристик) МДП- устройств. В то же время способность нитрида кремния локализовать инжектированные в него электроны (дырки) используется при изготовлении элементов памяти.

В течении почти 40 лет в литературе интенсивно изучается экспериментально и теоретически электронная структура собственных дефектов в бюз, 81зК4 и БЮхЫу. Выполнено множество экспериментальных работ, посвященных исследованию электронных и дырочных ловушек в этих материалах. Однако роль собственных дефектов как ловушек для электронов и дырок в большинстве случаев остается неясной.

Целью данной работы является теоретическое исследование в кластерном приближении электронной структуры 8Ю2, 813К4 и 8ЮХМУ и дефектов в этих материалах, с целью понять их роль при захвате электронов или дырок. В работе используется полуэмпирический квантовохимический метод МЕ\ГОО/3.

Работа состоит из введения и трехглав.

Во введении в краткой форме изложено содержание работы.

В первой главе представлен литературный обзор экспериментальных и теоретических работ, посвященных исследованию оксида и нитрида кремния. Рассматриваются основные работы по исследованию дефектов, ответственных за локализацию электронов (дырок) в этих материалах. Описывается метод расчета, применяемый в настоящей работе.

Во второй главе исследуется электронная структура объема SiCb и Si3N4. Дается интерпретация основных пиков парциальной плотности одноэлектронных состояний (ППС).

В третьей главе приведены результаты исследования электронной структуры дефектов в Si02, Si3N4 и SiOxNy. Рассматривается ППС на атомах, образующих дефект. Исследуется влияние ближайшего окружения на захватывающие свойства некоторых дефектов. Рассчитывается выигрыш в энергии, с учетом атомной и электронной релаксации, при захвате электрона или дырки на дефекты. Большое внимание уделено влиянию атомарного водорода, насыщающего отдельные оборванные связи, на захватывающие свойства дефектов.

Материалы данной работы опубликованы в 7 реферируемых журналах и в трудах 14 научных конференций.

Научная новизна работы

Проведены расчеты выигрыша в энергии, с учетом релаксации электронной и атомной структуры, при захвате электрона или дырки на собственные дефекты в оксиде, оксинитриде и нитриде кремния. Для всех дефектов, за исключением SiO* и Si-Si -дефектов в Si02, такие расчеты проведены впервые.

Проведена параметризация метода MINDO/3 для систем, содержащих Si-N связи, и впервые рассчитана этим методом электронная структура объема нитрида кремния.

Расчеты показали, что кислородная вакансия в Si02 (Si-Si -связь) является ловушкой не только для дырки, но и для электрона.

Впервые изучены захватывающие свойства двухкоординированного атома кремния (81:). Установлено, что этот дефект (силиленовый центр) является ловушкой для дырки в 8Ю2, но не захватывает электрон. Показано, что в нитриде кремния аналогичный дефект не захватывает ни электрон ни дырку.

Установлено, что 8Ю081 дефект (пероксидный мостик) в БЮг является ловушкой для электрона и для дырки. Дырка перестает захватываться только при расстояниях, соответствующих разрыву 0-0 связи.

Показано, что пероксидный радикал (8100*) является ловушкой для дырки в 8Ю2.

Показано, что модель отрицательной энергии корреляции для трехкоординированного атома кремния, используемая в настоящее время для объяснения отсутствия ЭПР сигнала в нитриде кремния, неприменима к этому материалу.

Впервые проведено подробное теоретическое изучение захватывающих свойств двухкоординированного атома азота в 81зК4 и 8ЮХМУ. Показано, что этот дефект является ловушкой для электрона в этих материалах, но не захватывает дырки.

Практическая значимость работы заключается в получении результатов необходимых для определения роли дефектов в процессах локализации и делокализации электронов и дырок на ловушках в оксиде, оксинитриде и нитриде кремния. Результаты могут быть использованы для постановки экспериментов по идентификации дефектов и для оптимизации существующих технологических процессов.

Положения выносимые на защиту

Двухкоординированный атом азота в 813М4 и 8ЮХМУ является ловушкой для электрона, но не захватывает дырки в этих материалах, с рассчитанной в рамках используемой модели энергией (Ее «0.7 эВ).

Силиленовый центр (=81:) является ловушкой для дырки (Еь «1.5 эВ) в 8Юг.

SiOOSi-дефект (пероксидный мостик) в Si02 является ловушкой для электрона (Ее «1.5 эВ).

Пероксидный радикал (SiOO*) является ловушкой для дырки (Eh « 13 эВ) в

Si02.

Кислородная вакансия в Si02 (Si-Si -связь) является ловушкой не только для дырки, но и для электрона (Ее «1.0 эВ).

Модель отрицательной энергии корреляции для трехкоординированного атома кремния, используемая для объяснения отсутствия ЭПР-сигнала в нитриде кремния, неприменима к этому материалу.

Апробация работы

Основные результаты докладывались на конференциях:

International Conference of Material Research Society, USA, Boston - 1996, International Conference of Material Research Society, USA, San Diego -1998, International Conference of Material Research Society, USA, San Francisco -1999; IV Российская конференция no физике полупроводников, Россия, Новосибирск, 1999; Material Research Society (MRS) Conference in Hong Kong - 1998; Material Research Society (MRS) Conference in Hong Kong - 1999; Meeting of the Electrochemical Society, Canada, Montreal - 1997; Meeting of the Electrochemical Society, USA, San Diego - 1998; Международная конференция no моделированию приборов и технологий, Обнинск, Россия - 1996; International Conference on Solid Films and Surface, Osaka, Japan - 1996; IEEE Hong Kong Electron Devices Meeting, Hong Kong - 1997; IEEE Hong Kong Electron Devices Meeting, Hong Kong -1999; International Conference on Microelectronics, (MIEF97), Yugoslavia - 1997; Conference of Insulating Films on Semiconductors, Nurnberg, Germany - 1999; International Conference of Generation Materials and Devices for Si-based Microelectronics, Shanghai -1999; International Conference: Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films, Hong Kong -1998.

2. Литературный обзор

В разделе описываются основные экспериментальные и теоретические работы, посвященные исследованию электронной структуры диэлектриков 8Юг и 81зК4. На сегодняшний день установлено [1-8], что электронная структура аморфного и кристаллического состояния оксида, нитрида и оксинитрида кремния определяется ближним порядком в расположении атомов.

 
Заключение диссертации по теме "Физика полупроводников"

Основные результаты диссертации опубликованы в работах: В реферируемых журналах:

1. Гриценко В.А., Мороков Ю.Н., Новиков Ю.Н. Численное моделирование методом MINDO/3 электронной структуры нитрида кремния - ФТТ, 1997, t.39,N 8, с. 1342-1347.

2. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Petrenko I.P., Svitasheva S.N., Enreaching of the S13N4/ Thennal Oxide Interface by Excess Silicon in ONO structures - Microelectronics Engineering, 1997, v.36. N. 1-4, p. 123-124.

3. Gritsenko V. A., Morokov Yu. N., Novikov Yu. N. Electronic Structure of Amorphous SisN4: Experiment and Numerical Simulation - Applied Surface Science, 1997, v. 113/114, p.417-421.

4. Gritsenko V. A., Novikov Yu.N., Morokov Yu. N., Wong H. Simulation of electronic structure of Si-Si bond traps in oxide/nitride/oxide structure -Microelectronics Reliability, 1998, v.38, p. 1457-1464.

5. Gritsenko V. A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. et al. Characterization of the Silicon Nitride - Thermal Oxide Interface in ONO Structures by ELS Spectroscopy and Ellipsometry - Microelectronics Reliability, 1998, v. 38, p. 745-751.

6. Morokov Yu. N., Novikov Yu.N., Gritsenko V. A., Wong H. Two fold coordinated Nitrogen atom: an electron trap in MOS devices with silicon oxynitride gate dielectric - Microelectronics Engineering, 1999, v.48, p. 175-178.

7. Gritsenko V. A, Wong H., Xu J. В., Kwok R. M., Petrenko I. P., Zaitsev B. A., Morokov Yu. N., Novikov Yu. N. Excess silicon at the silicon nitride/thermal oxide interface in oxide-nitride-oxide structures - Journal of Applied Physics, 1999, v.86, N 6, p.3234-3240.

Труды конференций:

8. Gritsenko V. A., Milov D.I., Morokov Yu. N. Novikov Yu. N., Cheng Y.C., Wong H. Electronic structure of Si -Si bond in Si3N4 and Si02: experiment and simulation by MINDO/3, Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films, Material Research Society, Symposium, Proceedings, 1996, v.446, p. 169-173.

9. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Cheng Y.C. and Wong, H. Electronic structure of Si-Si bond in Si3N4 and Si02: experiment and simulation by MINDO/3", International Symposium "Amorphous and Crystalline Thin Films IV" - Material Research Society 1996 Fall Meeting, 1996, Boston, USA, December, The Book of Abstracts.

10. Gritsenko V. A., Morokov Yu. N., Novikov Yu. N. Numerical Simulation of Si3N4 Electronic Structure and Comparison with Experiment - Proceedings of The Fifth International Conference on Simulation of Devices and Technologies, 1996, ICSDT'96, May 5-7, Obninsk, Russia, p.84-87.

11. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. Electronic Structure of Amorphous Si3N4: Experiment and Numerical Simulation - Abstract of 8 International Conference on Solid Films and Surface, 1996, July 1-5, Osaka, Japan, p.ThP-29.

12. Gritsenko V. A., Morokov Yu. N., Novikov Yu. N., Wong H., Cheng Y. C. Electronic Structure of Si-Si Bond in Si3N4 and Si02: Experiment and Simulation by MINDO/3 - Proceedings of MRS Meeting, 1997, v.446, Kluver Academic, London, p. 169-175.

13.Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., and Wong H. Transport of Charge and Electronic Structure of Traps in SONOS Structures - Proceedings of 1997 IEEE Hong Kong Electron Devices Meeting, 30 Aug., 1997, Hong Kong, p. 74-77.

14. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Petrenko I.P., Svitasheva S.N., Wong H., Kwok R., and Chan R. Characterization of the Silicon Nitride-Thermal Oxide Interface in ONO Structures by ELS, XPS, Elipsometry, and Numerical Simulation - Proceedings of the 21st International Conference on Microelectronics, (MIEF'97), 1997, v.l, Nis, Yugoslavia, 14-17 Sept., p. 111-114.

15. Gritsenko V. A., Morokov Yu. N., Novikov Yu. N., and Wong H. Excess Silicon at Interface Silicon Nitride - Thermal Oxide Structures - Abstract of the 191st Meeting of the Electrochemical Society, May 4-9, Montreal, Quebec, Canada, The book of Abstracts, 1997, p.374.

16. Morokov Yu. N., Novikov Yu.N., Gritsenko V.A., Xu J.B., Wilson I.H. Electronic Structure of Two-Fold Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Nitride and Oxynitride - Abstract of the MRS Conference " Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films II", October 12-14,1998, Hong Kong.

17. Novikov Yu.N., Morokov Yu.N., Gritsenko V.A. The modeling of Charge Trapping of Three-Coordinated Silicon Atom and Two Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Nitride // Simposium: Silicon Materials and Processing, 193 Meeting of The Electrochemical Society. - 4-9 May, San Diego, USA. The Book of Abstracts, 1998, p. 507.

18. Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Grirsenko V.A., Xu J.B., and Wilson I.H. Electronic Structure of Two-Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Nitride and Oxynitride - Material Research Society Hong Kong Simposium "Amorphous and Crystalline Insulating Thin Films II", 12-14 October, 1998, Hong-Kong, Abstract Book, p.3.

19. Morokov Yu. N., Novikov Yu.N., Gritsenko V. A. Two fold coordinated Nitrogen atom an electron trap in MOS devices with silicon oxynitride gate dielectric -Abstract of INFOS 99 (Insulating Films on Semiconductors), June 16-19, Nürnberg, Germany, 1999.

20. Novikov Yu.N., Morokov Yu.N., Gritsenko V. A., Xu J. B. Capturing Properties of Two-Fold Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Oxynitride - Abstract of the 1999 Spring MRS, Symposium R, Ultrathin Si02 and High-K materials for ULSI Gate Dielectics, April 5-8, San Francisco, USA, 1999, p. 227.

21. Novikov Yu.N., Morokov Yu. N., Gritsenko V. A., Xu J. B. Capturing Properties of Two-Fold Coordinated Nitrogen Atom in Silicon Oxynitride, Proceedings of the 1999 Spring MRS, Symposium R, Ultrathin Si02 and High-K materials for ULSI Gate Dielectics, April 5-8, San Francisco, USA, 1999.

22. Grirsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Xu J.B., Lau L.W.M., and Wilson I.H. Nature of Main Traps in Gate Silicon Oxynitride - Int. Conf. "Next Generation Materials and Devices for Si-based Microelectronics", 30 May-2 June, Shanghai, China. Abstract Booklet, 1999, p.63.

127

23. Гриценко В.А., Мороков Ю.Н., Новиков Ю.Н. Атомная и электронная структура дефектов, ответственных за локализацию электронов и дырок в диэлектрике МДП и КНИ структур - IV Российская конфепенция по физике полупроводников, 25-29 Окт., Новосибирск, Тезисы докл., 1999, стр. 83.

24. Gritsenko V. A., Morokov Yu. N., Novikov Yu. N., Xu J. B. et al. Nature of Traps in Gate Silicon Oxinitride of MOS Devices - Proceedings of 1999 IEEE Electron devices meeting, Hong Kong, June 26,1999, p.58-61.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Новиков, Юрий Николаевич, Новосибирск

1. Zachariazen W.H. The atomic arrangement in glass J.Amer.Chem.Soc., 1932, v.54, p. 1879-1886.

2. Mozzi R.L., Warren B.E. The structure of vitreous silica J.Appl.Ciyst., 1969, v.2, p. 164-172.

3. Гриценко B.A., Иванов P.M., Мороков Ю.Н. Электронная структура аморфного Si02: эксперимент и численное моделирование ЖЭТФ, 1995, т. 108, в.6, с.2216-2231.

4. Flipp H.R. Optical proporties of non-crystalline Si, SiO, SiOx and Si02 J. Phys.Chem. Sol, 1971, v.32, N7, p.1935-1945.

5. Coleman M.V., Thomas D.I.D. Structure of Amorphous Silicon Nitride Films -Physica Status Solidi, 1968, v.25, p.241-252.

6. Edelman F.L., Latuta V.Z., Zaitsev B.N., Khoromenko A.A. The structure of Silicon Nitride Films Physica Status Solidi, 1978, v.50, p.573-579.

7. Зайцев Б.Н., Эдельман Ф.Л. Анализ ближнего порядка в пленках нитрида кремния методом РФР Препринт ИФП СО АН СССР 3-82, Новосибирск, 1982, 23с.

8. Gritsenko V.A., Xu J.B., Wilson I.H., Kwok R.W.M. and Ng Y.H. Short Range Order and the Nature of Defects and Traps in Amorphous Silicon Oxinitride Governed by the Mott Rule Phys.Rev.Lett., 1998, v.81, N5, p. 1054-1057.

9. Laughlin R.B., Joannopoloulos J.D., Chadi D.J. Bulk electronic structure of Si02 -Phys.Rev.B., 1979, v.20, N12 , p.5228-5237.

10. Martinez E., Yndurain F. Theoretical study of electronic structure of SiOx -Phys.Rev.B, 1981 v.24, N10, p.5718-5725.

11. Gupta R.P. Electronic structure of crystalline and amorphous silicon dioxide -Phys.Rev.B, 1985, v.32, N12, p.8278-8285.

12. Ching W.Y. Theory of amorphous Si02 and SiOx. II Electron states in an intrisic glass Phys.Rev.B, 1982, v.26, N12, p.6622-6632.

13. Edwards A.H., Fowler W.B. Semiempirical molecular orbital techniques applied to silicon dioxide: MINDO/3 J.Phys.Chem.Solids, 1985, v.46, N.7, p.841-857.

14. Nucho R.N., Madhukar A. Electronic structure of Si02: a-quartz and the influence of local disorder Phys.Rev.B, 1980, v.21, N4, p. 1576-1588.

15. Vartinez E., Yndurain F. Theory study of the electronic structure of SiOx -Phys.Rev.B, 1981, v. 24, N10, p.5718-5730.

16. Gadiyak G.V., Korolenko I.V., Morokov Yu.N. Quantum Chemical Calculation of Siliicon Clusters in Siliicon Dioxide and Point Defects in p-Cristobalite Int.J. of Quantum Chemistry, 1990, v.XXXVIII, p.239-244.

17. Брытов И.А., Ромащенко Ю.Н. Рентгеноспектральное исследование электронного строения окислов кремния и алюминия ФТТ, 1978, т.20, в.З, с.664-671.

18. Шуланов А.С., Брайко А.П., Мороз Н.В. Фомичев В.А. Эффективность генерации рентгеновского SiL2,3 излучения электронным ударом в системе Si02/Si -ФТТ, 1999, т.41, в. 10, с. 1932-1936.

19. Kasrai М., Lennard W.N., Brunner R.W., Bancroft G.M., Bardwell J.A., Tan K.H. Sampling depth of total electron and fluorescence measurements in Si L- and K- edge absorption spectroscopy Appl.Surf.Science, 1996, v.99, p.303-312.

20. Simunek A., Vackar J., Wiech G. Local s, p and d charge distributions and x-ray emission bands of Si02: a-quartz and stishovite J.Condens.Matter, 1993, v.5, p.867-874.

21. Tanaka I, Kawai J., Adachi H. Near- edge x-ray-absorption fine structure of crystalline silicon dioxides Phys.Rev.B, 1995, v.52, N16, p. 11733-11739.

22. Robertson J. Electronic properties of silicon nitride Philosophical Mag. B, 1981, v.44, N2, p.215-237.

23. Ren S.Y., Ching W.Y. Electronic structure of {3- and a -silicon nitride Phys.Rev.B, 1981, v.23, N10, p.5454-5463.

24. Yong-Nian and Ching W.Y. Electronic structure and optical properties of a and |3 phases of silicon nitride, silicon oxynitride, and with comparison to silicon dioxide -Phys.Rev.B, 1995, v.51, N24, p.17379-17389.

25. Петухов А.Г. Плотность электронных состояний в аморфном нитриде кремния -ФТТ, 1985, т.27, N1, с.95-98.

26. Martin-Moreno L., Martinez E., Verges J.A., and Yndurain F. Electronic structure, defect states, and optical absorption of amorphous Sii.xNx 0< X/(l-X)<2. Phys.Rev.B, 1987, v.35, N18, p.9683-9692.

27. Гриценко B.A., Мороков Ю.Н., Новиков Ю.Н. Численное моделирование методом MINDO/3 электронной структуры нитрида кремния ФТТ, 1997, т. 39, N8, с. 1342-1348.

28. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N. Numerical simulation of Si3N4 electronic structure and comparison with experiment Proc.Inter.Conf., Obninsk, 1996, p.84-87.

29. Pacchioni G. and Erbetta D. Electronic structure and spectral properties of paramagnetic point defects in Si3N4 Phys.Rev.B, 1999, v.60, N18, p. 12617- 12625.

30. Domashevskaya E.P., Timoshenko Yu.K., Terekhov V.A. et al. Electronic-Structure of a-Si3N4 Abinitio Cluster Calculations and Soft - X - Ray Emission-Spectroscopy Study - J.Non-Ciyst.Sol., 1989, v. 114., p. 495- 497.

31. Carson R.D., Schnatterly S.E. Valence-band electronic structure of silicon nitride studied with the use of soft-x-ray emission Phys.Rev.B, 1986, v.33, N4, p.2432-2438.

32. Brytov I.A., Obolenskii E.A., Romashenko Yu.N., Gritsenko V.A. Electronic structure of amorphous Si3N4 J.Phys., 1984, v.45, p.887-889.

33. Guraya M.M., Ascolani H., Zampieri G. Electronic structure of amorphous Si-N comppounds Phys.Rev.B, 1994, v.49, N19, p.13 446-13451.

34. Tanaka I. and Adachi H. Electronic structure of 3d transition elements in (3-Si3N4 -Phil.Mag.B, 1995, v.72, N 4, p.461-473.

35. Simunek A. and Wiech G. Analysis of local structure in amorphous SiNx:H alloy films in terms of x-ray emission spectroscopy J.Non-Ciyst. Solids, 1993, 164-166, p. 1077-1080.

36. Senemaud С., Gheorghiu A., Amoura L. et al. Local order and H-bonding in N-rich amorphous silicon nitride J.Non-Cryst.Solids, 1993,164-166, p. 1073-1076.

37. Stathis J.H., Carier E. Atomic Hydrogen with Pb Centers at the (100) Si/Si02 Interface Phys.Rev.Lett., 1994, v.72, N17, p.2745-2748.

38. Stesmans A. and Van Grop G. *Si=Si3 defect at thermally grown (111) Si/Si3N4 interface Phys.Rev.B, 1995, v.52, N12, p.8904-8920.

39. Edwards A.H., Fowler W.B. Recent advances in the theory of oxide-semiconductor interfaces Microelectronics Reliability, 1999, 39, p.3-14.

40. Tuttle B. Hydrogen and Pb defects at the (111) Si-Si02 interface: An ab initio cluster study Phys.Rev.B, 1999, v.60, N4, p.2631-2636.

41. Capron N., Lagraa A., Carniato S., Boureau G. Problems encountered in the simulation of defects in silica and its interfaces J.Non-Crystal. Solids, 1997, 216, p.10-13.

42. Waren W.L., Poindexter E.N., Offenberg M. et al. Paramagnetic point defect in amprphous silicon dioxide and amorphous silicon nitride thin films J.Electrochem. Soc., 1992, v. 139, N3,p.5-27.

43. Robertson J. Defects in amorphous semiconductors Phyl.Mag.B, 1985, v.51, N2, p. 183-192.

44. Feigl F.J., Fowler W.B., Yip K.L. Oxigen vacancy for the E'i center in Si02 SolidState Commun., 1974, v. 14, p. 225-229.

45. Гриценко В.А. Строение и электронная структура аморфных диэлектриков в кремниевых МДП структурах изд. 'НАУКА', Новосибирск, 1993,279с.

46. Pacchioni G., Ierano G. Ab initio formation energies of point defects in pure and Ge-doped Si02 Phys.Rev.B, 1997, v.56, N12, p.7304-7312.

47. Weeks R.A. and Sonder E. Paramagnetic Resonance Academic Press, Editor W. Low, New York, 1963, p.869

48. Pacchioni G., Ierano G. Ab initio theory of optical transitions of point defects in Si02 Phys.Rev.B, 1998, v.57, N2, p.818-832.

49. Pacchioni G., Ierano G., Marquez A. M. Optical absorption and nonradiative decay mechanism of E' center in silica Phys.Rev.B, 1998, v. 81, N2, p.377-380.

50. Pacchioni G., Vitiello M. Infra-red, electron paramagnetic resonance and X-ray photoemission spectral properties of point defects in silica from first-principle calculations- J.Non-Cryst. Solids, 1999, 245, p. 175-182.

51. Yip K.L., Fowler W.B Electronic structure of E'i centers in Si02 Phys.Rev.B, 1974, v.ll, N 6, p.1400-1411.

52. O'Reilly E.P., Robertson J. Theory of defects in vitreous silicon dioxide -Phys.Rev.B, 1983, v27, N6, p.3780-3794.

53. Edwards A.H., Fowler W.B. Semiempirical molecular orbital studies of intrinsic defects in a-Si02 Book 'Structure and Bonding in Noncrystalline Solids' Edit, by Walrafen G.E. and Revesz, Plenum Press, 1986,267p.

54. Bennett A.J. and Roth L.M. Electronic structure of defect centers in Si02 -J.Phys.Chem.Solids, 1971, v.32, p.1251-1261.

55. Griscom D.L. E' center in glassy Si02: Microwave saturation properties and confirmation of the primary 29Si hyperfine structure Phys.Rev.B, 1979, v.20, N5, p. 1823-1834.

56. Griscom D.L. Defect structure of glasses. Some outstanding questions in regard to vitreous silica J.Non-Ciyst.Solids, 1985, 73, p.51-77.

57. Miller A.J., Leisure R.G., Mashkov V.A. Dominant role of E' centers in x-ray-induced, visible luminescence in high-purity amorphous silicas Phys.Rev.B, 1996, v.53, N14, p.8818-8820.

58. Courtot-Descharles A., Paillet P., Leray J.L. Theoretical study using density functional theory of defects in amorphous silicon dioxide J.Non-Cryst. Solids, 1999, 245, p. 154-160.

59. Fowler W.B., Rudra J.K., Zvanut M.E., and Feigl F.J. Hysteresis and Frank-Condon relaxation in insulator-semiconductor tunneling - Phys.Rev.B, 1990, v.41, N10, p.8313-8317.

60. Devine R.A.B. and Arndt J. Correlated defect creation and dose dependent radiation sensitivity in amorphous Si02 Phys.Rev.B, 1989, v.39, N16, p.5312-5325.

61. Griscom D.L. Characterization of three E'-center varints in X and y irradiation high pure a-Si02 Nucl.Instrum.Methods, 1984, B1, p.481-490.

62. Pfeffer R.L. Damage center formation in Si02 thin films by fast electron irradiation -J.Appl.Phys., 1985, 57, p.5176 -5183.

63. Zhang L. and Lesure R.G. The E'§ and triple-state centers in x-irradiated high-purity amorphous Si02 J.Appl.Phys. 1996, v.80, N7, p.3744-3749.

64. Скуя Л.Н., Стрелецкий A.H., Пакович А.Б. Спектроскопические свойства двух координированных атомов кремния в стеклообразном диоксиде кремния Физика и химия стекла, 1988, т. 14, с.481-489.

65. Trukhin A.N., Skuja L.N. The correlation of the 7.6 eV optical absorption band in pure fused silicon dioxide with twofold-coordinated silicon J.Non-Ciyst. Solids, 1992, 149, p.96-101.

66. Mitchell J.P., Denure D.G. A study of Si02 layers on Si using cathodoluminescence spectra Sol. State.Electron, 1973, v. 16, N7, p.825-839.

67. Dinov E.M., Sokolov V.O., Sulimov V.B. Semiempirical calculations of point defects in silica. Oxygen vacancy and twofold coordinated silicon atom J. Non-Ciyst. Solids, 1991, 149, p.5-18.

68. Yokozava A. and Miyamoto Y. First-principles exploration of possible trap terminators in Si02 Appl.Phys.Letters, 1998, v.73, N8, p. 1122-1128.

69. Sokolov V.O. and Sulimov V.B. Smiempirical calculation of oxygen vacancy in vitreous silisa Phys.Stat.Sol. (b), 1986,135, p.369-377.

70. Arai K., Imai H. et al. Two-photon processes in defect formation by eximer lasers in synthetic silica glass Appl.Phys.Lett., 1988, v.50, N14, p. 1891-1893.

71. Pacchioni G., Ierano G. On the origin of the 5.0 and 7.6 eV absorption bands in oxigen deficient a-quartz and amorphous silica. A first principles quantum-chemical study J.Non-Ciyst.Solids, 1997,216, p. 1-9.

72. Pacchioni G., Ierano G. Computed Optical Absorption and Photoluminescence Spectra of Neutral Oxygen Vacancies in a-Quartz Phys.Rev.Lett., 1997, v.79, N4, p.753-756.

73. Carbonaro C.M., Fiorentini V., Massidda S. Ab initio study of oxygen vacancies in a-quartz J.Non-Cryst.Solids, 1997,221, p.89-96.

74. Carpon N., Carniato S., Boureau G., Pasturel A. Study of oxygen vacancies in silica using ultra soft pseudopotentials J.Non-Ciyst. Solids, 1999,245, p. 146-149.

75. Силинь А.Р., Трухин А.Н. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном Si02 изд.'Знание', Рига, 1985, 244с.

76. Nishikawa Н., Fukui Н. et al. Photoluminescence and electron-spin-resonance studies of defects in amorphous Si02 films The Electrochem. Society, Proc., 1996, У96-1, p.418-427.

77. Sakurai Y., Nagasawa K., Nishikawa H. and Ohki Y. Point defects in high purity silica induced by high dose gamma irradiation - J.Appl.Phys., 1994, v.75, p. 1372-1380.

78. Бобышев A.A., Радциг B.A. Спектры оптического поглощения парамагнитных дефектов в стеклообразном Si02 Физика и химия стекла, 1988, т.14, N4, с.501-507.

79. Sakurai Y., Nagasawa К. Green photoluminescence band in Y-irradiated oxygen-surplus silica glass J.Appl.Phys., 1999, v.86, N3, p.1377-1381.

80. Edwards A.H., Fowler W.B. Theory of the peroxy-radical defect in a-Si02 -Phys.Rev.B, 1982, v.26, N12, p.6649-6660.

81. Nishikawa H., Tohmon R., Ohki Y., Nagasawa K., Hama Y. Defects and optical absorption bands induced by surplus oxygen in high-purity synthetic silica J.Appl.Phys., 1989, v.65, N12, p.4672-4678.

82. Imai H., Arai K., Saito T. et al. UV and VUV optical absorption due to intrinsic and laser induced defects in synthetic silica glasses New York: Plenum Publishing Corporation, 1988, p. 153-159.

83. Sokolov V.O., Sulimov V.B. Threefold coordinated oxygen atom in silica glass-J. Non-Cryst. Solids, 1997, 217, p. 167-172.

84. Mott N.F. Silicon dioxide and the chalcogenide semiconductors; similarities and differences Advances In Physics, 1977, v.26, N4, 363-391.

85. Griscom D.L. Electron spin resonance characterization of self-trapped holes in amorphous silicon dioxide J.Non-Cryst.Solids, 1992,149, p. 137-160.

86. Edwards A.H. Theory of Self-Trapped Hole in a-Si02 Phys.Rev.Lett., 1993, v.71, N. 19, p.3190-3193.

87. Горелкинский Ю.В., Невинный H.H., Люц Е.А. Исследование поведения атомарного водорода в субмикронных пленках Si02 на Si Поверхность, 1994, N6, с.79-84.

88. Griscom D.L. Defect structure of glasses J.Non-Ciyst.Solids, 1985, 73, p.51-77.

89. Edwards A.H., Pickard J.A., Stahlbush R.E. Interaction of hydrogen with defects in a-SiC>2 J.Non-Ciyst.Solids, 1994,179, p.148-161.

90. Poindexter E.H., Young C.F., Gerardi G.J Hydrogenous species and charge defects in the Si-Si02 system 'Fundamental Aspects of Ultrathin Dielectrics on Si-based Devices, eds. E.Garfunkel et al., Kluwer Academic Publishers', 1998, p.397-410.

91. Rose A.H., Bruno T.J. The observation of OH in annealed optical fiber -J.Non-Ciyst.Solids, 1998, 231, p.280-285.

92. Withrow S.P., White C.W., Meldrum A. et al. Effects of hydrogen in the annealing environment on photoluminescence from Si nanoparticles in Si02 J.Appl.Phys., 1999, v.86, N1, p.369-401.

93. Kapoor V.J., Feigl F.J., and Butler S.R. Energy and spatial distribution of an electron trapping center in the MOS insulator J.Appl.Phys., 1977, v.48, N2, p.739-748.

94. Fleetwood D.M., Miller S.L. et al. New insights into radiation-induced oxide-trap charge through thermally-stimulated-current measurement and analysis IEEE Transactions on nuclear science, 1992, v.39, N6, p.2192-2203.

95. Robertson J. Defect and impurity states in silicon nitride J.Appl.Phys., 1983, v.54, N8, p.4490-4498.

96. Krick D.T., Lenahan P.M., Kanicki J. Stable photoinduced paramagnetic defects in hydrogenated amorphous silicon nitride Appl.Phys.Lett., 1987, v.51, N8, p.608-610.

97. Krick D.T., Lenahan P.M., Kanicki J. Electrically active point defects in amorphous silicon nitride: An illumination and charge injection study J.Appl.Phys., 1988, v.64, N7, p.3558-3563.

98. Lenahan P.M., Curry S.E. First observation of the 29Si hyperfine spectra of silicon dangling bond centers in silicon nitride Appl.Phys.Lett., 1990, v.56, N2, p. 157-159.

99. Warren W.L., Lenahan P.M. Electron-nuclear double-resonance and electron-spin-resonance study of silicon dangling-bond centers in silicon nitride Phys.Rev.B, 1990, v.42,N3, p. 1773-1780.

100. Sean E.C., Lenahan P.M., Krick D.T., Kanicki J., Kirk C.T. Evidence for a negative electron-electron correlation energy in the dominant deep trapping center in silicon nitride films Appl.Phys.Lett., 1990, v.56, N14, p. 1359-1361.

101. Warren W.L., Rong F.C., Poindexter E.H., Gerardy G.J. Structural identification of the silicon and nitrogen dangling-bond centers in amorphous silicon nitride -J.Appl.Phys., 1991, v.70, N1, p.346-354.

102. Ngai N.L. and Hsai Y. Empirical study of the metal-nitride-oxide-semiconductor device characteristics deduced from a microscopic model of memory traps -Appl.Phys.Lett., 1982, v.41, N6, p.159-161.

103. Anderson P.W. Model for the Electronic Structure of Amorphous Semiconductors -Phys.Rev.Lett., 1975, v.34, N15, p.953-955.

104. Street R.A., Mott N.F. States in the Gap in Glassy Semiconductors -Phys.Rev.Lett., 1975, v.35, N19, p. 1293-1296.

105. Warren W.L., Kanicki J., Rong F.C., Poindexter E.H., McWhorterP.J. Charge trapping centers in N-rich silicon nitride thin films Appl.Phys.Lett., 1992, v.61, N2, p.216-218.

106. Warren W.L., Kanick J., Robertson J. et al. Electron paramagnetic resonance investigation of charge trapping centers in amorphous silicon nitride films J.Appl.Phys., 1993, v.74, N6, p.4034-4038.

107. Fritzsche H. Evidence for compositional heterogeneities in hydrogenated amorphous silicon nitride films Appl.Phys.Lett., 1994, v.65, N22, p. 2824-2826.

108. Robertson J. Electronic structure of silicon nitride Phil.Mag. В., 1991, v.59, N2, p.78-85.

109. Kamigaki Y., Minami S., Kato H. A new portrayal of electron and hole traps in amorphous silicon nitride J.Appl.Phys., 1990, v.68, N5, p.2211-2215.

110. Гриценко В.А., Милов А.Д. Вигнеровская кристаллизация электронов и дырок в аморфном Si3N4. Антиферромагнитное упорядочивание электронов и дырок в Si3N4 Письма в ЖЭТФ, 1996, т.64, вып.7, с.489-482.

111. Гриценко В.А. Вигнеровская кристаллизация и резонансный механизм обмена электронов, локализованных в аморфном диэлектрике с высокой плотностью ловушек Письма в ЖЭТФ, 1996, т.64, в.7, с.483-489.

112. Gritsenko V.A., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Petrenko I.P., Svitasheva S.N., Wong H. Enriching of the Si3N4 Thermal Oxide Interface by Excess Silicon in ONO Structures - Microelectron.Engineering, 1997, 36, p. 123-124.

113. Gritsenko V.A., Milov A.D., Morokov Yu.N., Novikov Yu.N., Wong H., Cheng Y.C. Electronic structure of Si-Si bond in Si3N4 and Si02: experiment and simulation by MINDO/3 MRS Proceed., 1996, v.446, p. 169-173.

114. Nadolinnyi V.A., Vasilev V.V., Mikhailovskii LP. Photo-induced metastable states in silicon nitride amorphous layers Phys.Status.Sol., 1989, 116A, p.K105-K108.

115. Nadolinnyi V.A., Bolotin V.P., Vasilev V.V., Mikhailovskii LP. Direct evidence for the existence of paramagnetic nitrtogen defects, photo-induced in silicon nitride amorphous layers Phys.Status.Sol.(a), 1991,127, p.K135-K137.

116. Warren W.L., Lenahan P.M., Curry S.E. First observation of paramagnetic Nitrogen dangling-bond centers in silicon nitride Phys.Rev.Lett., 1990, v.65, N2, p.207-210.

117. Warren W.L., Kanicki J., Robertson J., Lenahan P.M. Energy level of the nitrogen dangling bond in amorphous silicon nitride Appl.Phys.Lett, 1991, v.59, N14, p. 16991701.

118. Warren W.L., Lenahan P.M., Kanicki J. Electrically neutral nitrogen dangling-bond defects in amorphous hydrogenated silicon nitride thin films J.Appl.Phys., 1991, v.70, N4, p.2220-2225.

119. Warren W.L., Robertson J., Kanicki J. Si and N dangling bond creation in silicon nitride thin films Appl.Phys.Lett., 1993, v.63, N19, p.2685-2687.

120. Hasegawa S., Ikada M., Inokuma T., and Kurata Y. Bonding structure and characteristics of defects of near-stoichiometric silicon nitride films J.Appl.Phys., 1996, v.80, N5, p.2916-2920.

121. Yount J.T., Lenahan P.M. Bridging nitrogen bangling bond centers and electron trapping in amorphous NH3- nitrided and reoxidized nitrided oxide films J.Non-Cryst. Solids, 1993, 164-166, p.1069-1072.

122. Kumeda M., Awaki N., et.al. ESR in silicon nitride films prepared using nitrogen isotope 15 J.Non-Ciyst.Solids, 1991, 137, p.887-890.

123. Robertson J. Defects and hydrogen in amorphous silicon nitride Philosophical Mag. B, 1994, v.69, N2, p.307-326.

124. Yatsuda Y., Minami S., Kondo R. et al. Effects of high temperature hydrogen annealing on n-channel Si-gate MNOS devices Jap.J.Appl.Phys., 1980, Suppl.19-1, p.219-224.

125. Yatsuda Y„ Nabetani S., Uchida K. Et.al. Hi-MNOS technology for a 64 kbit byte-erasable 5-v-only EEPROM IEEE J.Solid State Circ., 1985, v.Sc-2, N1, p.144-151.

126. Stein H.J., Wegener H.A.R. Chemically bound hydrogen in CVD Si3N4:dependent in NH3/S1H4 ratio and on annealing J.Electrochem.Soc., 1977, v. 124, N6, p.908-912.

127. Watanabe H., Katon K., Shin-Ichi Imagi Proporties of silicon nitride films prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition of Sit^-N^ Thin Solids Films, 1986, 136, p.77-83.

128. Morello G. Hydrogen content of amorphous PECVD SiNx:H films by infrared spectroscopy and hydrogen forward scattering results J.Non-Ciyst. Solids, 1995, 187, p.308-312.

129. Mota F. de Brita, Justo J.F., Fazzio A. Hydrogen role on the properties of amorphous silicon nitride J.Appl.Phys., 1999, v.86, N4, p. 1843-1847.

130. Kapoor V.J., Bailey R.S., Stein H.J. Hydrogen-related memory traps in thin silicon nitride films J.Vac.Scince.Technol., 1983, A 1 (2), p.600-603.

131. Белый В.И., Васильева JI.JI., Гиновкер A.C. и др. Нитрид кремния в электронике изд.'Наука'. Новосибирск, 1982, 198 с.

132. Дьюар М. Теория молекулярных орбиталей в органической химии М., Мир, (1972), 590с.

133. Слетер Дж. Методы самосогласованного поля для молекул и твёрдых тел М., Мир (1978), 664с.

134. Мак-Вини Р., Сатклиф Б. Квантовая механика молекул М., Мир, (1972), 380с.

135. Цюлике JI. Квантовая химия М., Мир, (1976), 512с.

136. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев P.M. Теория строения молекул М., Высш. школа, (1979), 407с.

137. Сигал Дж. Полуэмпирические методы расчета электронной структуры М., Мир, (1980), 326с.

138. В Нагакура С., Накадзима Т. ведение в квантовую химию М., Мир, (1982), 364с.

139. Абаренков И.В., Братцев В.Ф., Тулуб А.В. Начала квантовой химии М., 'Высш. школа'. (1989), 305с.

140. Грибов JI.A., Муштаков С.П. Квантовая химия М., 'Раоарики', (1999), 390с.139

141. Richard C. Bingham, Michael J.S. Dewar, and Donald H.Lo Graund States of Molecules. XXV. MINDO/3. An Improved Version of the MINDO Semiempirical SCF-MO Method J. Of the American Chemical Society, 1974, 97, p. 1285-1293.