Исследование кристаллической структуры и дефектов в карбиде кремния и их влияние на электрофизические свойства тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ©13ИК0 - ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. С.В. СТАРОДУБЦЕВА НПО "ШИКА - СОЛНЦЕ" им. С.А. АЗИМОВА

Р i 6 ОД

, г На правах рукописи

! й !':,

САЛИЕВ ТОВДИН ИУТАЛОВИЧ

ИССЛВДОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУШ И ДЕФЕКТОВ В КАРБИДЕ КРЕШИЯ И ЮС ВЛИЯНИЕ НА ЭЛЕКТРОЖЗШЕСКИЕ .СВОЙСТВА.

с

(специальность 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ташкент - 1555 г.

1 I

Работа выполнена в Физико-техническом институте иы. C.B. Стародубцева ШО "Шизика-Солнце" им. С.А. Азимова АН ЕУз

Научные руководители - доктор физико-математических наук Шоиуратов Х.А.

- кандидат физико-математических'наук Атабаев И.Г.

Официальный оппоненты:

- доктор физико-математических наук, профессор Мирсагатов Ш.А.

- кандидат физико-математических наук, доцент Юнусов Н.

Ведущая организация: Институт Электроники АН ЕУз

Защ'/.та состоится "¿fjf ' 1995 г. в ^ часов на

заседании специализированного совета Д 015.00.21 при Фчзикс--техническом институте им. C.B. Стародубцева ШО "Шизика-Солнце" им. С.А. Азимова АН РУз. 700084, г. Ташкент, ул. Г.Мавля-ноЕа, 2Б, ШИ ШО "Физика-Солкце" АН РУз,'

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке АН РУз.

Автореферат разослан ,JU-J2l5L 1995 г.

Ученый секрЕтарь специализированного совета доктор технических наук

о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Полупроводниковые материалы с большой шириной запрещенной зоны позволяют решать задачи в создании электронных приборов с новыми характеристиками и в расширении областей их применения в более .четких условиях. Карбид кремния (9¡.С ) среди широкозонных материалов выделяется, прежде всего, своей исключительно высокой химической, температурной и радиационной \ стойкостью. На основе карбида кремния изготавливаются прийоры, работающие при высоких температурах, светодиоды излучающие в зеленой, синей и ультрафиолетовой области спектра. Широкое применение карбида кремния сдерживается дороговизной его монокристаллов, сложностью получения монокристаллических структурно совершенных пленок.

Одним из основных способов' получения как пластинчатых монокристаллов, так и пленок карбида кремния, является метод химической газофазной эпитаксии (ГФЭ). Высокая температура процесса роста при выращивании методом ГФЭ, сложность применяемых реагентов, испарение различных элементов с подложек и конструкционных узлов ростовой установки оказывают существенное влияние на состав газовой фазы ( отношение Б^С должно быть 1:1 ) и на структурное совершенство получаемого материала..В результате, реальная структура 51С , получаемого методом ГФЭ, имеет сложный характер и оказывает влияние на электрофизические свойства. Однако, влияние состава газовой фазы на процессы роста и структурное совершенство ЬйС подробно не исследовано. При выращивании пленок р-ЬсС на . подложках кремния Эй , в связи с большим различием параметров решеток (свыше 4055), структуры Ы-бсС имеют переходный слой, структура которого довольно сложна и нуждается в подробном исследовании, т.к. исследование которого может дать информацию о механизме формирования р-ЬсС монокристаллической пленки на подложке .

Несмотря на перспективность ¿¿С как радиационно-стойкого материала не,достаточно исследованы радиационные дефекты (РД) в нем, режимы термообработки и влияние отжига на свойства содер-

жащего РД.

I I

При исследовании.реальной структуры SiC дополнителыув информацию, может дать применение метода вторично-ионной масс-спектро-метрии (ВИМС). Однако, имеется малое число работ, в которых, ?тот метод использовался для исследования SiC .

Целью настоящей работы является усовершенствование технологии получения,SiC методом.ГФЗ, исследование кристаллической структуры и дефектов в карбиде кремния, и их влияние на электрофизические свойства. ^- *

Для достижения указанной цели в работе были поставлены следующие основные задачи:

--Усовершенствование технологии выращивания эпитаксиальных пленок SiC . Исследование ростовых дефектов, образующихся при росте js-biC на подложках Si. .

- Исследование влияния ростовых дефектов на электрофизические свойства SiC, исследование отжига РД, образующихся при нейтронном облучении «l- SiCV

- Исследование распыления р-SiC при облучении ионами цезия и инертных газов методом ШМС и влияния ростовых дефектов на масс-спектры. . ■ ■ ■ .

: Научная новизна.!. Разработан способ улучшения однородности теплового поля.нагревателя и защиты подложек и растущей фазы от загрязнения пршесямк из нагревателя, защищенный патентом Узбекистана. ' .

Комплексными исследованиями с применением электронной, растровой и оптической микроскопии, рентгеновского микроанализа и метода SIMG показано наличие включений второй фазы в матрице монокристаллического SiC.

3. Впервые показано, что как включения кремния, так и кремниевая подиожка в гетероструктуре 5i-SiC имеют на границе с кар -о'идом кремния промежуточный слой окиси кремния.

4. Впервые показано, что в нейтроннооблученном карбиде кремния содержится две группы РД,. отличающихся температурами стжига и энергиями активации отжига. Показано, что термоотжиг РД в карбиде кремния следует проводить в бескислородной атмосфере.

Практическая ценность: Разработанные способы повышения_одно-

родности теплового поля и защиты подложек от загрязнения примесями из нагревателя могут использоваться при выращивании моно-■кристаллического карбида кремния. '

Ленные по реальной структуре карбида кремния, получаемых методом ГЮ могут быть ислользованы при разработке электронных , приборов на базе карбида кремния и гетероструктур в«.-Б:С.

Данные по отжигу РД в карбиде кремния могут быть использованы при изготовлении приборов радиационной технологией,а данные по влиянии атмосферы отжига при разработке режимов термсобработки карбида кремния.

Основные защищаемые положения: I. Разработан способ оптимизации тепловых условий выращивания и защиты подложек от загрязнения примесями, защищенный патентами Узбекистана.

2. Электронной и оптической микроскопией, рентгеновским микроанализом и методом ВИМС показано, что нарушение отнопения£»:

в составе газовой фазы в сторону кремния приводит к появлению включений второй фазы - кремния, а при нарушении в сторону углерода - во второй фазе углерод.

3. Показано, что на начальной стадии роста гетеропереу;дов 51-р,-5сС, слой карбида кремния содержит как островки дезориентированные относительно подложки, так и островки с сохранением ориентации. Затем, быстрое разрастание ориентированных островков приводит к сплошному монокристаллическому слою, при толщине более 2 мкм. .

4. По измерениям ВАХ гетеропереходов Ь1-5г.С и масс-спектров карбида кремния, содержащих включения кремния показано, что как Ы включения, так и кремниевая подложка на границе с карбидом кремния имеют промежуточный слой окиси кремния.

5. По данным оптического поглощения л электрофизических измерений показано, что нейтроннооблученкый карбид кремния содержит две группы РД,.отличающихся анергиями отжига (0,5 >1,5) эВ для Тот* менаа ?00°С и~3 оВ для Готя более 300ЭС.

6. Показано, что отжит. РД в карбиде кремния следует проаодить I бескислородной среде. Полное восстановление исходной концентрации электронов в карбиде кремния при отжиге а вакууме происходит при ПОО°С.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на III Всесоюзном совещании "Физика и технология широкозонных полупроводников" (Махачкала 1986 год); Всесоюзной научной конференции "Фотоэлектрические явления в полупроводниках" (Ташкент, 1989 год); Республиканской научной практической конференции посвященной 600 - летию М. Удугбека (Гулистан, 1994 год); Международной конференции молодых физиков по Твердотельной электронике (Наманган, 1994 год); Международной конференции "Новые материалы и приборы" (Ташкент, IS94 год) и на научных семинарах ФТИ НПО "Физика-Солнце" АН РУз.

Публикации: Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 13 работах и защищены двумя патентами Узбекистана.

Структура и объем: Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем работы 116 страниц, из них 72 страниц текста, 33 рисунка, 3 таблицы й список цитированной .литературы из 130 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы,' сформулирована цель работы, практическая значимость, а также приведены подокения, выносимые на защиту, и список работ, опубликованных по теме диссертации. ■ .";' '

Первая глава работы носит обзорный характер и посвящена особенностям получения карбида кремния методом Г®; кристаллической структуре к влияния стехиометрии на структурное совершенство монокристаллов карбида кремния и их электрофизическим свойствам; радиационным дефектам и исследованию карбида кремния методом ШМС.

Во второй главе рассмотрено выращивание карбида кремния методом ГФЭ, способы оптимизации условий;выращивания, исследована кинетика кристаллизации карбида кремния и исследованы дефекты структуры пленки карбида кремния на подложке кремния, переходного елок в этих гетеропереходах..

Одной из особенностей применяемой нами ГФЭ технологии /I/ является применение а качестве источника нетилтрихлорсилана ( UTC )

- жидкого реагента, испарение которого легко контролировать и его легко очищать путем перегонки. При этом оптимальное соотношение 51; С =1:1 в газовой фазе при выращивании карбида кремния обеспечивается автоматически из за элементного состава МТС-СН^С^з,. При выращивании карбида кремния на графитовых нагревателях отношение Б ¡.-'С в газовой фазе смещается а сторону углерода из за испарения с нагревателей, а при применении подложек кремния - испарение кремния и его взаимодействие с продуктами химических реакций, происходящих при ГФЭ, смещают отношение Бг-С в сторону кремния.

При выращивании монокристаллииеских пленок карбида кремния необходимо обеспечить однородность теплового поля графитовых нагревателей. Для этого сечение резистивных нагревателей уменьшалось в областях, примыкающих к водоохлаждаемым токоподводящим электродам. Так как при заданной величине тока выделение тепла на участке нагревателя прямо пропорционально сопротивлению данного участка (и обратно пропорционально сечению), то подвод тепла в области, примыкающие к электродам, увеличивается и уменьшается отвод тепла с центральных участков. В.результате однородность нагрева и размер рабочей области нагревателя при"высоких~теыле-ратурах увеличивается. Покрытие рабочей области нагревателя мелкозернистой пленкой карбида кремния защищает подложки от загрязнения примесями из нагревателя, уменьшает поступление углерода в газовую фазу.

Смещение отношения $1:С в газовой фазе в сторону кремния при росте на подложках кремния приводят к изменению кинетики роста, он идет по капельному механизму и слои карбида кремния имеют включения второй фазы - кремния. Для восстановления баланса у фронта кристаллизации в состав газовой фазы вводилось углеро-„ досодержащее вещество ССД. Показано, что скорость роста карбида кремния резко увеличивается при введении в газовую фазу некоторого количества а при дальнейшем повышении концентрации СС1 (баланс смещается в сторону углерода) вновь уменьшается. Концентрация СС£^, необходимая для компенсации кремния в газовой фазе, возрастает с повышением температуры подложки. Напри-3

- & - .

мер, при J400°C содержание ССЛц - 10%, а скорость роста I мкм/ /мин. При подаче в газовую фазу чистого MTG слои имели включения кремния, а при введении оптимальных концентраций С слои были зеркально гладкими и не имели включений второй фазы.

При соотношении MTG к ССЛц в источнике 7:3 образцы растут в условиях избытка углерода. Изучение морфологии поверхности этих слоев выявило на оптическом микроскопе четырехугольные и линейные фигуры^Четырехугольные фигуры травления отно-

сятся.« дислокациям (100). Линейные фигуры можно отнести к антифазным границам и границам смещенля /2/. Стехиометрический состав по массе в различных точках поверхности изменялся от 2,1 до 2,24 в то время как при точной стехиометрии 2,33 - то есть имеется избыток углерода.

Исследованием изображения в обратнорассеянных электронах показано, что пленки, выращенные в условиях избытка углерода, содержат его включения.

Исследование, переходных областей структур Si-StC методом просвечивающей электронной микроскопии показали, что на начальных стадиях роста пленки содержат как полийристаллические области, так и моаокристаллические включения, которые представляют собой сильно фрагментированную структуру, состоящую из слабо разориентированных островков. Электрокограммы содерк&т рефлексы как от кремниевой подложки, так от поли- и монометаллических карбид кремниевых островков. При толщинах пленки свыше 2 мкм поверхность пленки становится монокристаллической за счет разрастания ориентированных островков.

В главе III рассматриваются влияние ростовых дефектов на подвижность электронов в пленках карбида кремния, исследование ВАХ гетеропереходов (ГШ SC-SiC, влияние отжига на свойства нейтроннооблученного карбидакремния.

Зависимость холловской подвижности (JH€) электронов от тзл-щинь: пленки, в Ш Si-SiC имеет область нарастания Jlie при увеличении толщины от 0 до 2 т 3 мкм.Затем величина jHe остается неизменной, если пленка получена в одном технологическом процесса, что подтверждает данные о толщине переходного слоя Л! Si-SiC , ..полученные в главе II. Блочная структура пленки

на начальной стадии роста может привести на последующих стадиях к неоднородному распределению примесей, искажениям, дефектам: к флуктуациям рельефа зоны проводимости д^ и к появлении', дополнительного механизма рассеяния электронов. Исследованием температурной зависимости (80 - 300 К) показано, что рас- ; сеяние'на флуктуациях рельефа ЗП не оказывают влияния на подвижность, что связало с большой концентрацией электронов в пленках, которые экранируют неоднородности.распределения примесей. При смещении "стехиометрии" газовой фазы при росте карбида кремния в сторону кремния или углерода приводит к ухудшению структуры пленок карбида кремния и резкому снижению JMe ( в дза - три раза).

Исследованы вольташерные - характеристики ГП Si -р-SlC , Показано, что при.малых напряжениях имеет экспонэкциальный участок I = X0exp(A-V), где А практически не зависит от температуры и говорит о туннельном характере протекания тока. На наш взгляд, это свидетельствует о наличии тонкой пленки окиси кремния между подложкой и пленкой карбида кремния. Исследова- . ние вольт-емкостных характеристик и фотоответа структур в гибридном режикэ показало, что область объемного заряда перехода полностью расположена в подложке, то есть во время по-' лученияГП происходит легирование подложки неконтролируемыми примесями. Построена зонная диаграмма Ш и оценена величина электронного сродства-в 3G карбида кремния-f =4,3 эВ, которая согласуется с литературными данными.

Исследованы радиационные дефекты (РД) в С (6Ю, облученном тепловыми нейтронами с дозой (1,0 * Н/см^. Известно, что исследование oL- коэффициента поглощения з примесной области используется для оценки концентрации РД / 3/. При этом полагается, что °£- прямо пропорциональна концентрации РД. По спектрам поглощения построены зависимости oL от температуры отжига для leí = 1,7; 2,0 и 2,4 эВ. Величины. dL для энергий, близких к энергии запрещенной зоны не использовались, так как при большой концентрации РД в спектре облученного полупроводника наблюдается околокраевая затяжка. Показа-

но, что в образцах содержатся 2 группы РД, отличающихся по степени поддатливости к отжигу: первая - Тотж менее 700°С, энергия отжига (0,5 - 1,5) эВ и вторая - Тотж более 900°С и энергия отжига 3 эВ. Показано, что при отжиге б бескислородной среде температура отжига РД существенно снижается: при отзиге в вакууме при температуре П00°С исходная концентрация электронов полностью восстанавливается, тогда как при отеиге на воздухе при те-ыпературе 1500°С дефекты еще полность не отожжены.

Ход зависимости концентрации электронов и удельного сопротивления от температуры отжига коррелирует^анныулоптического поглощения.'Спектры фотопроводшоеги(при температуре жидкого азота')образцов не содержат полос, которых мокко приписать отдельному дефекту. Подъем фотопроводимости при =2,8 г 2,9эВ подтверждает литературные данные о том, что мелкие РД образуют примесную подзон;-.

В главе 1У приведены результаты исследования монокристаллее методом Вторичной-ионной масс-спектрометрии (БИМС).

Спектры вторичных положительных ионов ¿3-£><.С , выращенного в условиях' избытка кремния, полученные при облучении ионами аргона с энергией 1,5 кэВ, содержат атомарные (различных изотопов кремния), углерода С+ и кластерные ионы соединений Ы0+, $>10Н+ , ¿(.СН*. Учет пиков , , и наиболее -интенсивного пика Ы^ позволяет сделать вывод о наличии в матрице монокристаллического карбида кремния включений крек ния. Бомбардировка карбида кремния ионами инертных газов различной массы (Лг, Кг. ) и электронами позволяет провести зондирование образца на различные глубины в приповерхностной области. Во всех случаях масс-спектры карбида кремния содержат

,С и кластерные ионы , С.* ионы химических соединений £>¡.0* » £>1 ОН » £>1.СЦ+, остаточные газы Н+, О*". Наиболее интенсивные пики и . Соотношение между их амплитудами И&С)/1(Чл,С*) при облучении аргоном, больше чем при облучении криптоном. На наш взгляд это связано с ростом эффективности передачи энергии при упругом соударении при равенстве масс: масса ^-40, а - 39. Пики, связанные с окисью кремния

наблюдаются как при ионном, так и электронном зондировании. .Следовательно, вклпчения кремния отделены от матрицы карбида 'кремния слоем окиси кремния.

Исследованы спектры отрицательных ионов при распылении карбида кремния, выращенного в условиях избытка углерода, при облучении ионами цезия. Наряду с однозарядными одноатомными ионами Бц , С ^ з спектрах содержатся многокластерные ионы » 55 так называемые, комплексные ионы ( Ь^С ~). В распределения относительного содержания кластеров С~ и комплексных ионов (¿¡.С*.) и ( Si.jC.fc,) наблюдаются осциляции - ионов с четким числом атомов С больше. Показано, что матрица карбида кремния содержит включения углерода. Показано, что основную роль в з":вате электронов при образовании отрицательных кластеров играет углерод.

Исследовали зависимости выхода кластерных ионов от энергии' бомбардирующих ионов, от температуры подложки и наличия на распыляемой поверхности пленки калия. В результате сформулированы косвенные доводы в пользу модели прямого выбивания кластеров при распылении. Подъем выхода отрицательных кластеров п±>и температурах до 50С°С, видимо, связано с аморфизацией поверхности пленки в результате бомбардировки цезием, А спад выхода при температурах выше 500°С связан с уменьшением доли аыорфиза - ■ ции поверхности.

основные вывода

I. Получены монокристаллические пленки карбида кремния на подложке кремния методом газофазной эпитаксии. "2. Оптимизированы тепловые условия роста монокристаллов и пленок карбида кремния путем улучшения однородности теплового поля нагревателей (способ защищен предварительным патентом. Положительное решение $ 1960 от 6 июля 1994 года) и покрытия рабочей области нагревателей мелкокристаллическим карбидом кремния для улучшения однородности теплового поля и защиты подложек от загрязнения примесями из нагревателя (положительное решение И961 от б июля 1994 года). 3. Микрорентгеновским анализом показано, что нарушение отноше-

. ния Б ¡.-С =1:1 в составе газовой фазы у фронта кристаллизации в сторону кремния приводит к появлению включений второй фазы - кремния, а при нарушении стехиометрии в сторону углерода -во второй фазе углерод.

. 4. Показано, что пленки карбида кремния содержат дефекты дислокационной природы ( плотность Ю-4 см в центральной части образца и 10 г 10° см^ у краев ); антифазные границы и границы смещения.

5. Показано, что на начальной стадии роста гетеропереходов

слой карбида кремния содержит, как островки, разориентированные относительно подложки, так и островки с сохранением ориентации. Затем, быстрое разрастание ориентированных островков приводит' к сплошному монокристаллическому слою $сС ( при толщине свыше й мкм). .

6. Показано, что' ростовые дефекты в пленках карбида кремния не оказывают влияния ка свойства переноса носителей тока при толщинах свыше 2 г 3 мкм. Подвижность электронов определяется

рассеянием ка тепловых колебаниях решетки и рассеиванием на ионизированной примеси. . 1-

7, Показано по измерениям ВАХ, что у гетеропереходов полученных ШЭ между подложкой и пленкой, имеется тонкий слой окисла кремния, что область объемного заряда гетероперехода полностью расположена в подложке.

8. По данный.оптического поглощения показано,, что в облученном карбиде кррмния содержатся две группы радиационных дефектов, отличающихся по степени поддатливости к термическому отжигу с энергиями активации ( 0,5 4- 1,5 ) эВ для Тотк меньше 700°С и ~З эВ для Гота больше 900°С. Отжиг радиационных дефектов в карбиде кремния следует проводить в вакууме 10"

ш. рт. ст. ■

9. По электрофизическим измерениям показано, что ход зависимости 1х ( Тотж ) и р ( Тотж ) карбида кремния, облученного нейтронами коррелирует с данными оптического поглощения. Пол-' ное восстановление исходной концентрации электронов происходит при отжиге П00°С.

• t

- 13 -10. Используя два типа зондирующих частиц ( электроны для приповерхностной обласгк и ионы инертного газа - более глубокое зондирование) методом ШМО положительных ионов показано, что в монокристаллической'матрице содержатся включения второй; фазы - кремния.

11. Показано, что включения кремния.в карбиде кремния на границе с материалом матрицы'имеют промежуточный слой окиси крем-кия, как и мекду кремниевой подложкой и пленкой карбида крем-' ния.

12. Методом ВИС отрицательных ионоз при распылении карбида

' кремния при облучении цезием Съ показано, что карбид кремния, выращенный Г'ХЭ в хлоридной системе в условиях' избытка углерода содержит включения чистого углерода-графита.

13. На основе данных о зависимости выхода, кластеров от условий распылений сформулированы косвенные доводы в пользу модели прямого выбивания кластеров при распылении карбида кремния, облученного цезием.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Шамуратов Х.А., Кадыров М.А., (кишев Т.М. О росте и свойствах монокристаллических слоев кубического карбида кремния, выращенных на кремниевых подложках.

Тезисы доклада III - Всесоюзное совещание "Физика и технология широкозонных полупроводников". Махачкала. 1986, с.34-35.

2. В.Ф. Бричун, С.И. Вдаскина, М.С. Саидов, Х,А. Шамуратов, М.А. Кадыров, Т.М. Салиев. Исследование дефектов в переходных областях гетероэпитаксиальных пленок Si. /StС. - ДАН УзССР, 1963, Г-2, с. 23 - 25. '

. 3. Шамуратов Х.А., Кадыров U.A., Салиев Т.М. Кинетика образования карбида кремния из хлоридной системы. Изв. АН УзССР, сер. физ. - мат. наук, 1988,'с. 79 - 31. •

4. Шаму^&хов Х.А., Кадыров М.А., Салиев Т.М. Высокотемпературный фотопроводник. Тезисы доклада Всесоюзной научной конференции. Ташкент: <Ш 1989, с. 410 - 411.

5. Шамуратов Х.А., .Салиев Т.Ы. Морфология поверхности слоев 5;,С выращенных на кремнии. Узбекский физический журнал, 1991 г., .7 3, с. 92 - 94.

6. Абдуллаева М.К., Атабаев Б.Г., Дкаббарганов Р., Абдуллаев А.Х. Саидов М.С., Шамуратов Х.А., Салиев Т.М., Атабаев К.Г. Отрицатель-, но - ионное кластерное распыление карбида кремния. Узбекский фи -зический ;яурнал. 1993 г., 5, с. 44 - 49.

7. Саидов М.С., Шамуратов Х.А., Атабаев И.Г., Салиев Т.М., Кабу -лов Р. Влияние температуры на отжиг оптически активных радиационных дефектов в 5¡.С ( 6 Н ), облученных нейтронами. Доклады Академии Наук РУз, 1994 г., Р 1.С 22-ЪЦ.

8. Саидов М.С., Шамуратов Х.А., Атабаев И.Г., Салиев Т.М., Кабу -лов Р. Влияние отжига на электрофизичекие свойства ( 6 Н ) облученного тепловыми нейтронами. Узбекский физический '«урнал ,

1994 г., # 2, с.62-65.

9. Атабаев И.Г., Саидов М.С., Салиев Т.М., Шамуратов Х.А. Иссле -дование отжига радиационных дефектов в С ( б Н ), облученного тепловыми нейтронами. Физика и техника полупроводников, 1994 г. ,, том 28, ]'■ 8, с. 1455 - 1459.

10. Саидов М.С., Шамуратов Х.А., Салиев Т.Н., Ильина Н.Ы. Детал -ларни максимал х,ароратини улчайдиган кремний карбиди асосида яра-тилган элемент. Мирзо Улугбек таваллудининг 600 йилига багишлан -ган Республика илмий - аыаяий коференцилси, Гулистон ш., 1994 й., б. 153.

11. Саидов М.С., Шамуратов Х.А., Отабоев И.Г., Салиев Т.М., Ксди-ров М.О., Умурзаков А.У. Кремний таглиги устида карбид кремний г;атламларини \осил фшпп, Мирзо Улугбек таваллудининг Гулистон ш., 1994 й., б. 53.

12. Саидов М.С., Шамуратов Х.А., Отабоев И.Г., Салиев Т,М., Ильина Ж.М. Карборунд электр утказувчанливига азотнинг таъсири. Мирзо Улугбек таваллудининг . . . Гулистон ш., 1994 й., б. 51.

13. Шамуратов Х.А., Салиев Т.М., Ильина Ж.М. Термопара на основе гетероперехода кремний - карбид кремния. Тезисы докл. Мекрународ» ной конференции молодых физиков.по "Твердотельной электронике" , г. Наманган, 1994 г., с. II.

ПАТЕНТЫ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

1. Саидов M.G., Шамуратов Х.А., АтабаевИ,Р., Салиев Т.Н. Высокотемпературный нагревательный элемент с защитой от окислительных процессов. - Положительное решение Патентного ведомства РУз № 1961 от 6 июля 1994 г.

2. Саидов U.C., Шамуратов Х.А., Атабаев И.Г., Салиев Т.М. Способ улучшения однородности теплового поля резистивнык нагревателей .Положительное решение Патентного ведомства РУз $ i960 от 6 июля I9S4 г.

ЛИТЕРАТУРА "

1. Шамуратов Х.А. Кубический карбид кремния. Получение, свойства и приборы. Докторская диссертация., Ташкент, 1990 г.

2. Piou.-t P., CUT-ea С..М., ?ou>itù J. А. // Ji pp-C. РЦ^. Le-tt., 1Ш , л5о, р. гг.1

3. Атабаев И.Г., Саидов M.G., Хируненко Л,И., Шаховцов В.И.,-Юсупов А. и др. О механизме дефектообразования в сплавах ° при электронном облучении., Физика и техника полупроводников, 1937 г., т. 21, вып. 3, с. 350 - 351.

Кремнии карбэдш шщша? ва кристалл тузшшш, уларнинг

Sic-аи электрошок хусусиетлшга таьсиринй урганш

' САЖЕВ ТОЯИДИН ЮТАЛОВИЧ

• : • '. V КИСЗДА 5ШМУНЙ

Дисертадаяда газ фазали. аштаксия билан кремний тамшкка у стерши ан ß-SiC кристалл тузшшши ва уста пайтвда хосил буладиган нуксондар, хамда a-SICra нейтрон нурланиш билан ккриталган радаациов нуксонлар злектрофизик, иккилам-<ш ионлар сшктроскошяси, оптик ва электрон микроскопия усуллари йрдамвда Урганилган.

Газ фазали здитаксия аараенида шлаталадигач иситгйлларнинг хароратини бщ> текис^таксшлаш усули" "шлаб чикалган.

Газ фазасвда ортякча 51 булса SIC монокристали матрица-суда крвмний иккиламчи фазаси, агврда. С- ортикда булса иккиламчи фазада С фазаси хосил булшш злоктроя ва оптик микроскопия хавда рентген микроанализ ва иккиламчи ионлар масс-сдектроскошяси билан кУрсаталгая.

S1-S1C гетероутш усиш жара&ни боскитада . кремний чаглгки взасаща SIC поликристалл ва монокристалл оролчалари хосил булиш,. хамда крмттщ Z мкм дав бошлаб монокристалл оролчаларининг тез усиб бир dyüyif монокристалл катлашшрга айланши к^рсаталган. :

Si-SiO гэтероуташ ва вккиламчи фазада ;Si булган S1Q катламларида ВАХ ва масс-спектроскопия ердамида S1 хар доиц SICra уташ чвгарасвда ижа кромний рксвди учил вдтлами хрсил кшшш курсатапган.

Инфракизил оптик ютшшш ва электрофизик улчашлар оркзля нейтрон бапаз нурланган SIC да КУЙадаги июш гурух радаацион нукронлар хосил булада:

1 - Тк < 700° С (нуксоаяарнинг куйш температураси) 0,5 + 1,5 зВ (нуксонларншг куйш знергияси); i 2 - Тк > 900"О Б^ « 3 эВ

SIC даги радаацион Еуисоиларни куйдарш яараена кисдородсиз а?мосфврада ужазшшт зарурлиги, щу билан бир кзторда SIC кристаплараинг йейтрон курланшидан олдин булган богпанетя- злоктрон ковцонтрациясл ?к = 11 СЮ*С. да бутунлай таикници курсатилган.-

«

INVESTIGATION OF CRYSTAL STRUCTURE AND DEFECTS IN SIC AND THEIR INFLUENCE ON ELECTROPKYSICAL PEOPERTISS

In the dissertation investigation of crystal structure and growth delects in p-SiC films on Si substrates grovmed by CVD, radiation defects introduced by neutron irradiation and electro-physical properties of SiC are considered. The scattering of a-SIC under ion bombardment was also investigated by SIMS method

It was developed the method of improving of the temperature homogenity of heaters U3ed at CVD method.

It »as shown by electron and optic microscopy, X-ray microanalysis and SliilS that abundance of Si in vapour phase lead to the arising of Si particles as the second phase in SiC monocrys-talline matrix and abundance of C lead to the arising of C particles as the second phase in one.

It was shorn the S1G film contained both polycrystalline and monocrystalline islands on the Si substrate surface at the beginning stage of Si - SiO heterojunction growth. Then fast growth of monocrystalline islands lead to appearence of the continious monocrystalline film at the thictoess > 2mkm.

Investigation of Si-SiC heterojunction and SiC films contained Si as the second phase by electrophysical and SIMS methods shown that the thin silicon oxide layer always ezist between Si and SIC matrix.

Investigation of radiation defects in neutron irradiated -SiC by IR absorption and electrophysical measurements shown that osamples contained two groups of radiation defects: first of them have îa<700°C(annealing temperature) and Ea-0»5+1.5 e? (annealing energy), second have Ta>900°C and Ea „ 5 eV.

It was. shown the thermal annealing of neutron irradiated SIC necessary to carry out in oiygenless atmosphere. ïhen complete restoration of the initial electron concentration occurs at ° ?=11CO°C.

SAIIEV TOJIDIN MUTAIOYICH

ABSTRACT