Исследование морфологии и электронных свойств поверхности пленок AIIIBV и контактов металла/AIIIBV методом атомно-силовой микроскопии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Новиков Вадим Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОЛОГИИ И ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ ПЛЁНОК АШВУ И КОНТАКТОВ МЕТАЛ Л/АШВУ МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

специальность 01.04.10 - физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 БД Ей 20'3

Томск-2010

004617376

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Томский государственный университет»

Научные руководители: доктор физико-математических наук,

Ивонип Иван Варфоломеевич

кандидат физико-математических наук Хорхов Николай Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Панин Алексей Викторович

доктор физико-математических наук, Давыдов Валерий Николаевич

Ведущая организация: Учреждение Российской Академии Наук

Институт физики полупроводников СО РАН

Защита состоится 23 декабря 2010 г. в 16 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.267.07 в ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г.Томск, пр.Ленина, 36.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г.Томск, пр. Ленина, 34 а.

Автореферат разослан 22 ноября 2010 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.267.07, доктор физико-математических наук, Ивонин Иван Варфоломеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Развитие микроэлектроники, произошедшее за последние десятилетия, привело к уменьшению латеральных размеров исполнительных элементов интегральных микросхем до нескольких десятков нанометров. Поэтому на современном этапе развития микроэлектроники резко повышаются требования к свойствам поверхности полупроводников, например, шероховатости поверхности, её чистоте, однородности распределения примеси и т.д. на достаточно больших площадях. Это связано с тем, что свойства поверхности определяют электрофизические характеристики границы раздела. Так, например, в работе [1] показано, что именно граница раздела металл-полупроводник определяет высоту барьера и показатель идеальности выпрямляющего контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки.

В условиях промышленного производства полупроводниковых приборов практически невозможно создать идеально гладкую поверхность полупроводника. Это связано с большим числом операций, применяемых в данном производстве: травление в кислотах и щелочах, нанесение фоторезистов, металлизации, диэлектриков и т.д. Все это может привести к изменению геометрии и электрофизических свойств границы раздела на локальном и интегральном уровнях. Поэтому целесообразно проводить детальные исследования свойств поверхности полупроводника на различных стадиях технологического маршрута для выяснения особенностей формирования границ раздела приборов. Именно в этих областях структур можно найти ответ на те или иные отклонения электрофизических характеристик реальных приборов от расчетных.

Применение современных электронных микроскопов позволяет с атомарных разрешением изучать морфологию готовых поверхностей. Однако, несмотря на это, данная методика исследования мало доступна на производстве из-за повышенных требований к подготовке образцов. Наиболее перспективным методом как для исследований, так и экспресс-анализов, является атомно-силовая микроскопия. Данная методика сочетает в себе высокое разрешение, присущее электронным и сканирующим туннельным микроскопам, и при этом не требует сложной подготовки образцов для исследования и обязательной электропроводности. При этом, по сравнению с электронными микроскопами, данная методика позволяет реконструировать

трехмерную топографию выбранного участка поверхности. Сочетание в одном приборе возможности измерения нескольких типов сил взаимодействия, АСМ позволяет с нанометровым разрешением измерять наряду с морфологией электрофизические и магнитные характеристики поверхности.

Работа выполнена в рамках Темплана Томского госуниверситета (задание Федерального агентства по образованию), тема 1.13.09; проекта № 2.1.2/5649 АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» (2009-2010 гг.), гранта РФФИ № 10-02-90737-моб_ст.

Цель работы

Целью данной работы является исследование морфологии и электронных свойств поверхности подложек n+-GaAs и эпитаксиальных пленок n-GaAs на разных стадиях стандартного технологического цикла создания диодов с барьером Шоттки, а также контактов метэлл/n-GaAs методом атомно-силовой микроскопии. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать влияние стандартных технологических операций на морфологию и распределение поверхностного потенциала подложек п+-GaAs и эпитаксиальных слоев n-GaAs.

2. С применением методов фрактальной геометрии определить влияние способа обработки на фактическую площадь поверхности GaAs.

3. Изучить распределение контактной разности потенциала по поверхности субмикронных металлических пленок, нанесенных на GaAs.

4. Исследовать распределение поверхностного потенциала в контактах металл-полупроводник с барьером Шоттки.

Исследования выполнены на структурах, изготовленных в ОАО «НИИ полупроводниковых приборов», г.Томск.

Научная новизна

1. Экспериментально показано, что используемые при производстве полупроводниковых приборов стандартные технологические операции способны значительно изменить как величину, так и распределение работы выхода поверхности GaAs.

2. С применением методов фрактальной геометрии показано, что фактическая площадь поверхности п-ваЛв, может увеличиваться от 2 до 48 раз по отношению к ее проекции на плоскость ХУ в зависимости от типа химической обработки.

3. Установлено, что величина и распределение поверхностного потенциала металлических пленок субмикронной толщины во многом определяется состоянием границы раздела металл-полупроводник.

4. Впервые проведены прямые измерения электрического поля контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. На основе экспериментальных данных предложена феноменологическая модель распределения контактной разности потенциала контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки с учетом его периферийной области. Данная модель позволила объяснить наблюдаемые изменения распределения поверхностного потенциала контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки в зависимости от свойств поверхности и конструкции контакта.

5. Впервые с нанометровым разрешением визуализировано локальное распределение проводимости по площади и периферии контакта. Наблюдаемые различия в локальном токопрохождении через контакт обусловлены влиянием межзеренных границ и свойствами периферии контакта.

Практическая ценность

1. Методы атомно-силовой микроскопии можно эффективно использовать при разработке новых технологических процессов формирования контактов металл - полупроводник.

2. Результаты исследования контактной разности потенциалов и проводимости в структурах Ме/ОаЛ-Ч могут быть использованы при конструировании полупроводниковых приборов и модельных расчетах их характеристик.

3. При анализе электрических характеристик контактов металл-полупроводник, например, вольт-амперных, необходимо учитывать фактическую площадь границы раздела металл-полупроводник.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Используемые при производстве полупроводниковых приборов, стандартные технологические операции приводят к значительному изменению работы выхода п-ваАз: каждый способ обработки поверхности характеризуется своим значением работы выхода ОаАх.

2. Реальная площадь поверхности ваАв после химических обработок во много раз превышает расчетную, определяемую как геометрическая проекция на плоскость ХУ: от 2 до 48, в зависимости от типа обработки.

3. Эффективная работа выхода пленок металла субмикронной толщины, нанесенных на полупроводник, определяемая из величины контактной разности потенциала, полученной методом зонда Кельвина, включает в себя дополнительный вклад, обусловленный свойствами границы раздела металл-полупроводник.

4. Впервые проведены прямые измерения электрического поля контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки методом зонда Кельвина. На основе полученных данных предложена феноменологическая модель распределения контактной разности потенциала контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки с учетом его периферийной области.

Публикации и апробация работы

Основные результаты работы докладывались на Международной конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии - Крымико» (г.Севастополь, 2009, 2010), Международной конференции по физике полупроводников «Полупроводники 09» (г. Томск, 2009), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы радиофизики АГ1Р-2010» (г. Томск, 2010 г.), Российской научно студенческой конференции «Физика твердого тела» (г. Томск, 2008, 2010), 11-ой Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике (г. Санкт-Петербург, 2009), 16-ой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых (г. Волгоград, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей в научных рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК. Опубликовано 12 тезисов в материалах международных и российских конференций.

Личный вклад автора. При получении результатов данной работы автором внесен существенный вклад, состоящий в участии в постановке задач, в проведении экспериментов, обработке и интерпретации результатов экспериментов.

Структура и содержание работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и 3 приложений. Содержит 56 рисунков, 35 формул и 8 таблиц, библиографический список включает 70 наименований — всего 133 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, сформулирована цель работы и пути её достижения, представлены выносимые на защиту положения, описана структура диссертации.

Первая глава является обзором литературных данных по теме диссертации. Описаны теоретические модели образования контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. Уделено особое внимание электрофизическим свойствам реальных контактов с барьером Шоттки, приведены экспериментальные данные, подтверждающие справедливость теоретических представлений процессов в ограниченных и неоднородных контактах.

Показано, что наличие периферии контакта приводит к образованию дополнительного электрического поля Е<1, сосредоточенного вдоль периметра контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки (КМГ1 с БШ) [2]. Наличие дополнительного электрического поля EJ приводит к изменению высоты барьера вдоль периферии широких и по всей площади узких контактов с БШ. Локальное или интегральное изменение высоты барьера приводит к изменению процессов токопрохождения.

В ряде работ [3-5] экспериментально показано, что работа выхода по поверхности металлов и полупроводников распределена неоднородно. Следовательно, при образовании границы раздела данные поверхности должны образовывать контакт металл-полупроводник с неоднородно распределенной высотой барьера, что приведет к изменению электрофизических характеристик готового прибора. В работе [2] предложена теоретическая модель процессов токопрохождения при различных прикладываемых напряжениях.

Во второй главе описаны основные методы исследования поверхностей, применяемые в данной работе. В первой части главы рассмотрены основы атомно-силовой микроскопии. Подробно описаны метод зонда Кельвина для измерения поверхностного потенциала и метод измерения сопротивления растекания.

Метод зонда Кельвина основан на измерении контактной разности потенциала (КРП) между острием иглы кантилевера и локальным участком поверхности. Зная работу выхода зонда и величину, измеренной контактной разности потенциала, можно из картины распределения КРП реконструировать изменение работы выхода по заданной площади по формуле:

<p = <p?-Htp,

где ф - работа выхода с поверхности образца в заданной точке, фр - работа выхода зонда, Дер - величина КРП в измеряемой точке.

Наряду с измерением распределения КРП, современные атомно-силовые микроскопы позволяют изучать распределение удельного сопротивления структуры. Для этого необходимо, чтобы зонд был изготовлен из токопроводящего материала. В работе [6] показано, что сила давления зонда на поверхность влияет на измеряемую величину силы тока. Кроме влияния силы давления острия иглы на поверхность, значительный вклад в картину распределения вносит лазер АСМ (длина волны 650 нм), используемый для регистрации изгиба балки кантилевера. Дифракция данного лазера на балке кантилевера приводит к неравномерному распределению фототока по изучаемой поверхности.

Во второй части данной главы даны общие понятия фрактальной размерности. В качестве метода определения фрактальной размерности выбран метод триангуляции. Суть методики заключается в подсчете суммарной площади (S) всех боковых граней пирамид, покрывающих поверхность. Длина основания пирамиды (5) уменьшается вдвое на каждом последующем шаге. В результате при 5—>0, S—>со. Из методов фрактальной геометрии известно, что фактическая площадь поверхности (S) соотносится с площадью ее проекции на плоскость XY (So) по следующему закону:

S = S0SZ Df ^2)

где Df - значение фрактальной размерности, которую также называют размерностью Хаусдорфа-Безиковича. Для фрактальных объектов значение Df строго больше их топологической размерности.

В третьей главе исследовано влияние стандартных технологических операций, применяемых в ОАО «НИИ11П», на морфологию и распределение КРП по поверхности подложки n+-GaAs и эпитаксиальных слоев n-GaAs, полученным методом МОС-гидридной эпитаксии.

Экспериментально показано, что величина и распределение работы выхода по поверхности GaAs зависит от способа химической обработки. При анализе АСМ данных по распределению КРГ1 показано, что минимальная работа выхода (3,92 эВ) эпитаксиального слоя n-GaAs соответствует входной обработке МОФИС. Максимальное значение работы выхода 4.3 эВ, соответствует исходной поверхности n-GaAs.

Применение химической обработки МОФИС приводит к растравливанию поверхности эпитаксиального слоя. В результате, основными элементами поверхности становятся холмики со средним диаметром основания dx=45±6 нм и высотой hx=l,73±0,45 нм. Последующее нанесение и удаление 300 нм слоя диэлектрика (Si02) приводит к дополнительному растравливанию поверхности-dx=54± 12 нм и hx=l,37±0,45 нм.

После удаления слоя Si02 было проведено сравнение трех типов финишной обработки. В качестве таковых были выбраны сернокислотный, солянокислый и аммиачный растворы. Из сравнения морфологии поверхности видно, что применение аммиачного раствора практически не изменяет морфологию поверхности. Сернокислотный раствор приводит к наибольшему растравливанию поверхности. В результате данной обработки поверхности размеры основных элементов поверхности равны: с1х~96±13нм и Ьх=3,13±0,61нм, т.е. практически вдвое больше, чем после удаления слоя диэлектрика.

Применение сернокислотного и аммиачного растворов в качестве финишной обработки поверхности практически не изменяют величину, измеряемой работы выхода эпитаксиального n-GaAs. Применение солянокислого раствора приводит к увеличению значения работы выхода на 0,09 эВ.

Используя фрактальный подход к анализу АСМ изображений морфологии поверхности, получены зависимости ]n(S/S()) от 1п(5) (рис.1), из которых были получены значения фрактальной размерности.

а | нэду

И

О 1п(5)

Рис. 1. Зависимость 1п(8/8о) от 1п(8) для расчета фрактальной размерности методом триангуляции для областей сканирования (а) 100x100 мкм2 и (Ь) 10x10 мкм2 исходной поверхности эпитаксиалыгой пленки п-ОаАэ

Из рис. 1а видно, что при больших областях сканирования (как правило более 50x50 мкм2) можно выделить два участка зависимости близких к линейной. При больших значениях параметра 5, значение Ог близко к 2, при уменьшении значения 6 величина О) становиться отличной от топологической. При больших увеличениях зависимость 1п(8/8о) от 1п(5) описывается одной линейной функцией, как показано на рисЛЬ.

Значения фрактальной размерности поверхности эпитаксиального слоя п-ОаАБ при различных областях сканирования и типах химической обработки приведены в таблице 1. Из сравнения значений Ог при различных величинах области сканирования можно определить область локального приближения. Например, после входной обработки МОФИС, при изменении области сканирования от 50x50 до 1x1 мкм2, значение О г слабо изменяется. Следовательно, поверхность в данных пределах увеличений можно характеризовать фрактальной размерностью равной 2,57±0,03.

Таблица 1

Значении фрактальной размерности (Б^м)) и фактической площади поверхности (§ГасО в зависимости от способа обработки поверхности при различных размерах области сканирования, значение параметра 5 =1/256

Способ обработки Размер области сканирования, мкм2

100x100 44.3x44.3 26,6x26.6 4,43x4,43 lxl

So, мкм^ 10000 1962,49 707,56 19,6249 1

МОФИС D,(M) 2,28 2,59 2,60 2,54 2,56

Sfact 47239,71 51721,25 19710,94 391,97 22,32

удаление 810: D,(M) 2,55 2,55 2,32 2.65 2,43

Sfact 211121,27 41432,34 4172,54 721,38 10,85

раствор Dt(M) 2.42 2,51 2,54 2,60 2,52

S/act 102674,07 33190,20 14132.30 546,70 17,88

раствор НС1 D,(M) 2,16 2,53 2,70 2,64 2,51

Sfact 24283,90 37082,98 34318,73 682,47 16,91

раствор Ш4(Ж D,(M) 2,17 2,50 2,44 2,63 2,52

Sfact 25668,52 31399,84 8116,88 645,65 17,88

В процессе измерения морфологии поверхности методом АСМ поддерживали постоянным величину точек измерений (256x256). Поэтому в качестве минимального значения параметра 5 брали значение 1/256. Используя формулу 2, были посчитаны значения фактической площади поверхности. Из сравнения значений S и площади проекции поверхности на плоскость XY (таблица 1) получено, что значение фактической площади поверхности может быть в 2-48 раз больше ее проекции.

Так как площадь поверхности полупроводника может значительно изменяться в зависимости от типа химической обработки, то реальная площадь граница раздела металл-полупроводник также будет увеличиваться. Поэтому при анализе экспериментальных данных, например, вольт-амперных характеристик, необходимо учитывать величину фактической площади

поверхности после финишной обработки, предшествующей нанесению барьерной металлизации.

В четвертой главе представлены результаты исследования морфологии и распределения КРП поверхности металлических пленок, толщина которых составляла 50 нм, 100 нм и 200 нм. В качестве металлов были выбраны Аи, 'П, Рс1. Металлизация наносилась на поверхность п-ОаАв, п+-ОаАз и р-ОаАя, методом электрохимического осаждения из электролита или напылением из газовой фазы в вакууме.

Из сравнения АСМ изображений морфологии поверхности металлических пленок показано, что способ нанесения субмикронных металлических пленок на поверхность полупроводника оказывает значительное влияние на форму и размеры зерен металлизации. Как и ожидалось, увеличение толщины металлизации проводит к увеличению размеров зерен металла, например, при толщине золота 50 нм, электрохимически осажденного на поверхность п+'ОаАБ, диаметр основания зерен Аи составляет 50 нм. При увеличении толщины данной пленки до 200 нм диаметр основания зерен Аи увеличивается до 200 нм. Если слой золота напылен в вакууме на поверхность п+-ОаА5, то при толщине металлизации 50 нм диаметр основания зерен Аи составляет 170 нм, а при толщине металлизации 200 нм - 400 нм.

Распределение контактной разности потенциала по поверхности пленок Аи, осажденных электрохимически или напыленных из газовой фазы в вакууме, является однородным. Из значений контактной разности потенциалов были получены значения работы выхода тонких пленок золота, которые изменялись от 5,05 эВ до 5,25 эВ, что хорошо согласуется с табличными величинами 5,1-5,13 эВ [7,8].

Электрохимическое осаждение пленки золота на поверхность р-ОаАв приводит к неоднородному распределению контактной разности потенциала. При этом форма зерен золота становиться близкой к квадратной с шириной стороны 330-380 нм и высотой 15-24 нм. Значение работы выхода пленки Аи осажденной электрохимически на поверхность р-ОаАэ, составляет 5,54 эВ что на 0,4 эВ больше табличной величины.

Аналогичным образом были изучены поверхности пленок N1, Рс1 и 'П, нанесенных на п+-ОаАз или п-СаАы. Исследования показали, что при нанесении субмикронной металлической пленки на п+-ОаАэ значения работы

выхода, полученные из контактной разности потенциала хорошо согласуются с табличными значениями для данных металлов.

Также были проведены исследования морфологии, распределения КРП и проводимости контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки на основе Pt/n-GaAs, толщина металлизации составляла 200 нм (рис. 2). На рис. 2 в центре матрицы KMI1 с БШ диаметром 10 мкм находится контакт, который в процессе измерения ВАХ был пробит. В процессе пробоя происходит изменение состояния границы раздела, что хорошо видно из ВАХ, приведенной на рис. 2d. Из рис. 2d видно, что ВАХ пробитого контакта соответствует омическому контакту. Из профиля КРП, приведенного на pHC.2f видно, что значение КРП на поверхности пробитого контакта отличается от соседних (не пробитых) на величину порядка 180 мВ.

Рис. 2. ACM изображение морфологии (а), распределения проводимости при напряжении -5В (Ь). распределения поверхностного потенциала (с), профили проводимости(е) и КРГ1 (f), ВАХ (d) КМ11 с БШ на основе Pt/n-GaAs. Толщина металлизации составляла 200 нм

Таким образом, значение работы выхода субмикронных металлических пленок, нанесенных на поверхность полупроводника, содержит дополнительный вклад, зависящий от состояния границы раздела металл-полупроводник.

13 пятой главе показаны результаты исследования распределения КРП вдоль структуры металл-полупроводник с барьером Шоттки. 11редложена

феноменологическая модель распределения поверхностного потенциала в данных структурах, представленная на рис. 3.

Из литературы [2] известно, что по периферии контакта должно существовать дополнительное электрическое поле Ей- Из экспериментальных данных было получено, что с обеих сторон относительно периферии контакта наблюдаются протяженные (15-40 мкм) области плавного изменения поверхностного потенциала, обозначенные на рис. 3 I и II.

Область I образует вокруг контакта потенциальный ореол, т.е. область, где поверхностный потенциал линейно уменьшается по мере приближения к периферии контакта. В области II, поверхностный потенциал изменяется по экспоненциальному закону:

« х

КРП,. =ф„-ф ш + А ехр(—)

1 ' (3)

где фр - работа выхода зонда; <р*мс - работа выхода металла, содержащая дополнительный вклад, обусловленный состоянием границы раздела металл-полупроводник.

п/п 1 1 1 Me

ф5 1 1 1 ОПЗ

Л 1 1 ф>„

1 'i и

¡in

Рис. 3. Схематическое изображение изменения потенциала в КМП с БШ

Также выделяется область Ш, которую будем называть областью резкого изменения КРП на периферии контакта. Данная область сшивает между собой области I и II. Из профилей распределения КРП было получено, что ширина данной области зависит от диаметра и толщины контакта.

Из феноменологической модели, приведенной на рис. 3 можно сделать вывод о том, что диаметр контактов и их взаимное расположение должно оказывать значительное влияние на величину КРП в центре контакта и на поверхности полупроводника между ними, как показано на рис. 4. Из рис. 4 видно, что при расстоянии между контактами Ь>1кр, где 1ф равно удвоенной ширине потенциального ореола, значение КРП меду контактами соответствует таковому для свободной поверхности полупроводника. Если уменьшать расстояние между контактами, потенциальные ореолы начнут взаимодействовать, что приведет к изменению величины КРП. Аналогичная ситуация развивается при уменьшении латеральных размеров контакта, как показано на рис. 4. Таким образом, при Ь—>0, КРП в области между контактами фз—1>9мс»> т-е- к КРП в области металлизации и наоборот, при (1—>0, фмо*~ Данные предположения из анализа модели распределения потенциала в структурах КМГ1 с БШ подтверждаются экспериментально.

Ъ)

"Г.

Ме Ме

\Ф\юу Ф', _ Фмс

ф5 Л

Лф.

Рис. 4. Схематическое изображение взаимодействия областей I и II на профиль КРП

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Экспериментально показано, что используемые при производстве полупроводниковых приборов стандартные технологические операции способны значительно изменить величину и распределение работы выхода ОаАз.

2. На основе анализа топографии эпитаксиального п-СаА.$ после ряда химических обработок показано, что фактическая площадь поверхности может быть намного (от 2 до 48 раз) больше площади ее проекции на плоскость ХУ. Данный факт необходимо учитывать при анализе экспериментальных данных, например, вольт-амперных характеристик диодов с барьером Шоттки.

3. Установлено, что величина и распределение поверхностного потенциала тонких (субмикронных) металлических пленок во многом определяется состоянием границы раздела металл-полупроводник. Экспериментально измеряемая контактная разность потенциалов отличается от расчетной на величину, связанную с зарядовым состоянием границы раздела.

4. Впервые проведены прямые измерения электрического поля контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. На основе полученных данных предложена феноменологическая модель распределения контактной разности потенциала контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки с учетом его периферийной области. Данная модель позволила объяснить наблюдаемые изменения распределения поверхностного потенциала контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки в зависимости от свойств поверхности и конструкции контакта.

5. Впервые с нанометровым разрешением визуализировано локальное распределение проводимости по площади и периферии контакта. Наблюдаемые различия в локальном токопрохождении через контакт обусловлены влиянием межзеренных границ и свойствами периферии контакта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В:

1. Божков В.Г., Торхов H.A., Ивонин И.В., Новиков В.А. Исследование свойств поверхности арсенида галлия методом атомно-силовой микроскопии // ФТГ1. - 2008. - Т. 42. - Вып. 5. - С. 546-554.

2. Божков В.Г., Торхов H.A., Ивонин И.В., Новиков В.А. Исследование процесса токопрохождения в контактах металл-полупроводник с барьером Шоттки методом атомно-силовой микроскопии // Мат-лы XIX Междунар. конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». - Севастополь,

2009.-С. 535-536.

3. Божков В.Г., Торхов H.A., Ивонин И.В., Новиков В.А. Механизмы включения контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки // Мат-лы IX Российской конф. по физике полупроводников «Полупроводники 2009». - Новосибирск-Томск, 2009. - С. 333.

4. Новиков В.А. Исследование фрактального характера рельефа и распределения поверхностного потенциала GaAs с барьерой металлизацией // Мат-лы XI Всероссийской молодежной конф. по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - Санкт-Петербург, 2009. - С. 29.

5. Новиков В.А. Фракталы в физике полупроводников // Мат-лы XII Российской науч. студ. конф. «Физика твердого тела». - Томск, 2010. -С. 203-207.

6. Новиков В.А., Назарчук Ю.Н. Измерение эффективной работы выхода с поверхности Au, осажденного на GaAs, методом зонда Кельвина // Мат-лы XII Российской науч. студ. конф. «Физика твердого тела». - Томск,

2010.-С. 244-248.

7. Торхов H.A., Божков В.Г., Ивонин И.В., Новиков В.А. Исследование распределения потенциала на локально металлизированной поверхности п-GaAs методом атомно-силовой микроскопии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2009. - № 11. - С. 57-66.

8. Торхов H.A., Божков В.Г., Ивонин И.В., Новиков В.А. Определение фрактальной размерности поверхности эпитаксиального n-GaAs в локальном пределе //ФТП. - 2009. - Т. 43. - Вып. 1. - С. 38-47.

9. Торхов H.A., Божков В.Г., Новиков В.А., Ивонин И.В. Фрактальная геометрия рельефа и потенциалов поверхностей эпитаксиального арсенида галлия и барьерной металлизации // Мат-лы XIX Междунар. конф. «СВЧ-

техника и телекоммуникационные технологии». - Севастополь, 2009. -С. 550-551.

Ю.Торхов Н.А., Новиков В.А. Фрактальная геометрия поверхностного потенциала электрохимически осажденных пленок платины и палладия // ФТП. - 2009. - Т. 43. - Вып. 8. - С. 1109-1116.

11 .Torkhov N.A., Bozhkov V.G., Ivonin I.V., Novikov V.A. Determination of the Fractal Dimension for the Epitaxial n-GaAs Surface in the Local Limit // Semiconductor structures, interfaces, and surfaces. - 2009. - V. 43. - № 1. -P. 33-41.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. - М., Энергия, 1973. -С. 656.

2. Мамедов Р.К. Контакты металл-полупроводник с электрическим полем пятен. - Баку, БГУ, 2003. - С. 231.

3. Gaillard N., et al., Characterization of electrical and crystallographic properties of metal layers at deca-nanometer scale using Kelvin probe force microscope. // Microelectronic engineering, 2006. - V. 83. - P. 2169-2174.

4. Glatzel Th., et al., Kelvin probe force microscopy on III—V semiconductors: the effect of surface defects on the local work function // Materials Science and Engineering, 2003. - B. 102. - P. 138-142.

5. Shin Yih-Cheng, Callegari A., Muracami M., Wilkie E.L., Hovel H.J., Pares C.C., Childs K.D. Interfacial microstructute of tungsten silicide Schottky contacts to ntype GaAs //J. Appl. Phys., 1988. - V. 64. -№ 4. - P. 2113-2121.

6. Takahashi Т., Kawamukai T. Phase detection of electrostatic force by AFM with a conductive tip // Ultramicroscopy, 2000. - V. 82. - P. 63-68.

7. Wolf P. De, Snauwaert J., Clarysse Т., Vandervorst W., and Hellemans L. Characterization of a point-contact on silicon using force microscopy-supported resistance measurements // Appl. Phys. Lett., 1995. - V. 66 (12). - P. 1530-1532.

8. Периодическая система химических элементов [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/]

Издательство Томского государственного педагогического университета

Мопотппкртвя'//'':ТМ!/^СЯЛСЧ п" 1,5 Учл"Д- л-: Ь06 Тираж: 100 экз. ПЩШШшШи.у.»I'•» ПН! Сдано в печать: 20. И .2010 г. Гарнитура: Times New Roman Заказ Л» 553/Н

Отпечатано в Типографии Г'ОУ ВПО «ТГПУ» г. Томск, ул. Герцена, 49. Тел.: (382-2)52-12-93. E-mail: tipograf@tspu.edu.ru

Введение.

Глава 1. Контакт металл-полупроводник.

1.1 Контакт с ограниченной площадью.

1.2 Неоднородная граница раздела металл-полупроводник.

Глава 2 Методы исследования.

2.1 Атомно-силовая микроскопия.

2.2 Фрактальный подход к исследованию поверхности.

Глава 3. Исследование морфологии и электрофизических свойств поверхностей полупроводников.

3.1 Поверхность подложки п+-СаАз.

3.2 Поверхность эпитаксиального п-СаАэ.

3.2.1 Исходная поверхность п-ваАз.

3.2.2 Входная обработка поверхности п-СаАэ.

3.2.3 Поверхность п-ОаАэ после снятия диэлектрического покрытия

3.2.4 Поверхность п-ваАз после финишных химических обработок

3.3 Влияние стандартных технологических обработок на величину реальной площади поверхности эпитаксиального п-ОаАБ.

Актуальность работы

Развитие микроэлектроники, произошедшее за последние десятилетия, привело к уменьшению латеральных размеров исполнительных элементов интегральных микросхем до нескольких десятков нанометров. Поэтому на современном этапе развития микроэлектроники резко повышаются требования к свойствам поверхности полупроводников, например, шероховатости поверхности, её чистоте, однородности распределения примеси и т.д. на достаточно больших площадях. Это связано с тем, что свойства поверхности определяют электрофизические характеристики границы раздела. Так, например, в работе [1] показано, что именно граница раздела металл-полупроводник определяет высоту барьера и показатель идеальности выпрямляющего контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки.

В условиях промышленного производства полупроводниковых приборов практически невозможно создать идеально гладкую поверхность полупроводника. Это связано с большим числом операций, применяемых в данном производстве: травление в кислотах и щелочах, нанесением фоторезистов, металлизации, диэлектриков и т.д. Все это может привести к изменению геометрии и электрофизических свойств границы раздела на локальном и интегральном уровнях. Поэтому целесообразно проводить исследования свойств поверхности полупроводника на различных стадиях технологического маршрута, для выяснения особенностей формирования границ раздела готовых приборов. Таким образом, можно найти ответ на те или иные отклонения электрофизических характеристик готовых приборов от расчетных.

Наиболее перспективным методом, как для исследований, так и экспресс анализов, является атомно-силовая микроскопия. Данная методика сочетает в себе высокое разрешение, присущее электронным и сканирующим туннельным микроскопам, и при этом не требует сложной подготовки образцов для исследования и обязательной электропроводности. При этом по сравнению с электронными микроскопами данная методика позволяет реконструировать 1 трехмерную топографию выбранного участка поверхности. Сочетание в одном приборе возможности измерения нескольких типов сил взаимодействия, АСМ позволяет с нанометровым разрешением измерять наряду с морфологией электрофизические и магнитные характеристики поверхности.

Цель работы

Целью данной работы является исследование морфологии и электронных свойств поверхности подложек n+-GaAs и эпитаксиальных пленок n-GaAs на разных стадиях стандартного технологического цикла создания диодов с барьером Шоттки, а также контактов метэлл/n-GaAs методом атомно-силовой микроскопии. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать влияние стандартных технологических операций на морфологию и распределение поверхностного потенциала подложек n+-GaAs и эпитаксиальных слоев n-GaAs.

2. С применением методов фрактальной геометрии определить влияние' способа обработки на фактическую площадь поверхности GaAs.

3. Изучить распределение контактной разности потенциала по поверхности субмикронных металлических пленок, нанесенных на GaAs.

4. Исследовать распределение 'поверхностного потенциала в контактах металл-полупроводник с барьером Шоттки.

Исследования выполнены на структурах, изготовленных в ОАО «НИИ полупроводниковых приборов», г.Томск.

Научная новизна

1. Экспериментально показано, что используемые при производстве полупроводниковых приборов стандартные технологические операции способны значительно изменить как величину, так и распределение работы выхода поверхности ОаАэ.

2. С применением методов фрактальной геометрии показано, что фактическая площадь поверхности п-ОаАэ, может увеличиваться от 2 до 48 раз по отношению к ее проекции на плоскость ХУ в зависимости от типа химической обработки.

3. Установлено, что величина и распределение поверхностного потенциала металлических пленок субмикронной толщины во многом определяется состоянием границы раздела металл-полупроводник.

4. Впервые проведены прямые измерения электрического поля контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. На основе экспериментальных данных предложена феноменологическая модель распределения контактной разности потенциала контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки с учетом его периферийной области. Данная модель позволила объяснить наблюдаемые изменения распределения поверхностного потенциала контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки в зависимости от свойств поверхности и конструкции контакта.

5. Впервые с нанометровым разрешением визуализировано локальное распределение проводимости по площади и периферии контакта. Наблюдаемые различия в локальном токопрохождении через контакт обусловлены влиянием межзеренных границ и свойствами периферии контакта.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Используемые при производстве полупроводниковых приборов, стандартные технологические операции приводят к значительному изменению работы выхода п-ОаАз: каждый способ обработки поверхности характеризуется своим значением работы выхода ОаАв.

2. Реальная площадь поверхности ОаАэ после химических обработок во много раз превышает расчетную, определяемую как геометрическая проекция на плоскость ХУ: от 2 до 48, в зависимости от типа обработки.

3. Эффективная работа выхода пленок металла субмикронной толщины, нанесенных на полупроводник, определяемая из величины контактной разности потенциала, полученной методом зонда Кельвина, включает в себя дополнительный вклад, обусловленный свойствами границы раздела металл-полупроводник.

4. Впервые проведены прямые измерения электрического поля контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки методом зонда Кельвина. На основе полученных данных предложена феноменологическая модель распределения контактной разности потенциала контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки с учетом его периферийной области.

Практическая ценность

1. Методы атомно-силовой микроскопии можно эффективно использовать при разработке новых технологических процессов формирования контактов металл -полупроводник.

2. Результаты исследования контактной разности потенциалов и проводимости в структурах Ме/ОаАБ могут быть использованы при конструировании полупроводниковых приборов и модельных расчетах их характеристик.

При анализе электрических характеристик контактов металл-полупроводник, например, вольт-амперных, необходимо учитывать фактическую площадь границы раздела металл-полупроводник.

Публикации и апробация работы

Основные результаты работы докладывались на Международной конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии - Крымико» (г.Севастополь, 2009, 2010гг.), Международной конференции по физике полупроводников «Полупроводники 09» (г.Томск, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы радиофизики АПР

2010» (г.Томск, 2010 г.), Российской научно студенческой конференции «Физика твердого тела» (г.Томск, 2008, 2010), 11-ой Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике (г.Санкт-Петербург, 2009 г.), 16-ой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых (г.Волгоград, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей в научных рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК. Опубликовано 12 тезисов в материалах международных и российских конференций.

Структура и содержание работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и 3 приложений. Содержит 56 рисунков, 35 формул и 8 таблиц, библиографический список включает 70 наименований — всего 133 страницы.

Основные результаты и выводы

В процессе исследования контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки методом атомно-силовой микроскопии было показано, что на картину распределения поверхностного потенциала значительное влияние оказывает геометрия контакта. Данное влияние хорошо согласуется с моделью ограниченного контакта, предложенной в работе [5].

1. Впервые проведены прямые исследования распределения электрического поля по периферии контакта с применением метода зонда Кельвина. На основе экспериментальных данных предложена физическая модель распределения электрических полей в реальных КМП с БШ. Модель, описывает следующие области:

• Область полупроводника вдали от периферии контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. Величина КРП в данной области соответствует разности работ выхода зонда и поверхности полупроводника.

• Область металлизации1 вдали от границы КМП с БШ. Величина КРП в данной области зависит не только от разности работ выхода металл и зонда, но и от дополнительного вклада, обусловленного свойствами границы раздела КМП.

• Область ореола. Внутри данной области наблюдается линейное изменение КРП по мере приближения зонда к периферии КМП с БШ. Данное изменение поверхностного потенциала обусловлено наличием дополнительного электрического поля периферии контакта, которое зависит от величины изгиба поверхностных зон, концентрации легирующей примеси в полупроводнике, типа и толщины металлизации.

• Область плавного изменения КРП внутри контакта. Данная область также обусловлена наличием периферийного электрического поля. Величина КРП в данной области изменяется по экспоненциальному закону.

• Область резкого изменения поверхностного потенциала на периферии контакта, описывается Б-образной функцией Больцмана. В данной области сосредоточенна максимальная напряженность электрического поля. Ширина данной области зависит от величины механических напряжений и взаимодействия, электрических полей внутри контакта, описанных в пункте 4.

2. С применением атомно-силовой микроскопии показано, что наличие дополнительного электрического поля по периферии контакта приводит к неравномерной картине проводимости КМП с БШ. Экспериментально показано, что при малых напряжениях периферия контакта обладает наибольшей проводимостью. При увеличении напряжения наблюдается рост проводимости основной площади контакта. 1

3. Картина проводимости при большом увеличении является неоднородной. Неоднородность проводимости обусловлена структурой контакта, определяемой размерами и формой зерен и свойствами межзеренного пространства.

Заключение

В диссертации проведены исследования морфологии и электронных свойств поверхности подложки п+-ОаАБ и эпитаксиальных пленок п-ОаАБ,, полученных методом МОС-гидридной эпитаксии. Определено влияние стандартных технологических операций на морфологию и распределение поверхностного потенциала полупроводников. Определены факторы, влияющие на величину работы выхода субмикронных металлических пленок, нанесенных на поверхность полупроводника. Проведены исследования распределения поверхностного потенциала контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки. В результате проделанной работы получены следующие основные результаты:

1. Экспериментально показано, что используемые при производстве полупроводниковых приборов стандартные технологические операции способны значительно изменить величину и распределение работы выхода ОаАэ.

2. На основе анализа топографии эпитаксиального п-СаАБ после ряда химических обработок показано, что фактическая площадь поверхности может быть намного (от 2 до 48 раз) больше площади ее проекции на плоскость ХУ. Данный факт необходимо учитывать при анализе экспериментальных данных, например, вольт-амперных характеристик диодов с барьером Шоттки.

3. Установлено, что величина и распределение поверхностного потенциала тонких (субмикронных) металлических пленок во многом определяется состоянием границы раздела металл-полупроводник. Экспериментально измеряемая контактная разность потенциалов отличается от расчетной на величину, связанную с зарядовым состоянием границы раздела.

4. Впервые проведены прямые измерения электрического поля контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. На основе полученных данных предложена феноменологическая- модель распределения контактной разности потенциала контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки с учетом его периферийной области. Данная модель позволила объяснить наблюдаемые изменения распределения поверхностного потенциала контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки в зависимости от свойств поверхности и конструкции контакта.

Впервые с нанометровым разрешением визуализировано локальное распределение проводимости по площади и периферии контакта. Наблюдаемые различия в локальном токопрохождении через контакт обусловлены влиянием межзеренных границ и свойствами периферии контакта.

1. Shin Yih-Cheng, Callegari A., Muracami M., Wilkie E.L., Hovel H.J., ParesI

2. C.C., Childs K.D. Interfacial microstructute of tungsten silicide Schottky contacts to ntype GaAs. //J. Appl. Phys., 1988, v.64, №4, p.2113-2121

3. Божков В.Г., Зайцев С.Е. О представлении вольт-амперной характеристике идеального контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. //Известия ВУЗов «Физика», 2005, №3, С.81-88

4. Rhoderick Е.Н., Williams R.H. //Metal-Semiconductor Contacts, 2nd ed. -Oxford: Clarendon, 1988

5. Божков В.Г., Зайцев С.Е. Модель тесного контакта металл-полупроводник с барьером Шоттки. //Известия ВУЗов «Физика», 2005, №10, С.77-84

6. Мамедов Р.К. Контакты металл-полупроводник с электрическим полем пятен. Баку, БГУ, 2003, С.231

7. Marcus R.B., Haszko S.E., Murarka S.P., Irvin J.С. Scanning Electron Microscope Studies of Premature Breakdown Sites in GaAs IM PATT Testers. // J.Electrochem.Soc.: Solid-State Science and Technology. 1974, v.121, №5, p.692-699

8. Sermiento Sere. Influencia de la geometria en el voltaje de ruptura de la union metal-semiconductor. Ciencias tecnicas: Ing. Electr.autom. у comun., 1978, №2, p. 29-43

9. Бузанева E.B. Микроструктуры интегральной электроники. Москва, Сов.радио, 1990, С.304

10. Аскеров Ш.Г., Пашаев И.Г., Шаулова Э.Г. Влияние толщины пленки металла на свойства ДШ. //Спецэлектроника, сер. микроэлектроника, 1986, вып. 1(48), С.74-76

11. Glatzel Th., et al., Kelvin probe force microscopy on III-V semiconductors: theieffect of surface defects on the local work function. //Materials Science and Engineering, 2003, В102, P. 138-142

12. Валиев K.A., Пашинцев Ю.И., Петров Г.В. Применение контакта металл-1 полупроводник в электронике. Москва, Радио и связь, 1980, С.303

13. Гавриловец В.В., Бондаренко В.Б., Кудинов Ю.А., Кораблев В.В. Равновесное распределение мелкой примеси и потенциала в приповерхностной области полупроводника в модели полностью обедненного слоя. //ФТП, 2000, т.34, №4, С.455-458

14. Талонов В.И. Электроника, часть 1. Москва, Госиздательство, 1960, С.516

15. Гершинский А.Е., Ржанов А.В., Черепов Е.И. Образование пленок силицидов на кремнии. //Поверхность: физика, химия, механика, 1982, № 2, С.111-116.

16. Голдберг А.Ю, Поссе Е.А. Переходный процесс при непрерывном и ступенчатом нагревании GaAs поверхностьно-барьерных структур. //ЖТФ, 2001, №71, №9, С.61-65

17. Голубев Т.И., Судакова В.Н., Шредник В.Н. Температурные зависимости 1 работы выхода островков гафния, //ЖТФ,2000, т.70, №12, С.67- 72

18. Гольдберг Ю.А., Поссе Е.А., Царенков Б.В. Механизм протекания прямого тока в GaAs поверхностно-барьерных структурах. //ФТП, 1975, т.9, в.2, С.513-518

19. Губанов А.И. Теория выпрямляющего действия полупроводников. Москва,"Гостехиздат", 1956, 348 с.

20. Давыдов Б.И. О выпрямляющим действии полупроводников. Ж. Физика, 1939, №1, С.167-173

21. Бузанева Е.В., Стриха В.И., Шкавро А.Г. Физические процессы на границе Al-Si, определяющие стабильность и надежность диодов с барьером

22. Шотгки. //Труды П Всесоюзного научно-технического семинара "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем", Часть 1, Москва, 1981, С.37-39I

23. Zhu Shiyang, Detavernier С., Van Meirhaedre R.L., Qu Xin-Ping, Ru Cuo-Ping,i

24. Cardon F., Li Bing-Zong. А ВЕЕМ stady Schottky barrier hight distributions of ultrathin CoSi2/nSi(100) formed by solid phase eppitaxy. //Semiconductors, Sci.,< and Technol., 2000, v.15, №4, p.349-356

25. Vdovenkova Т., Stricha V., Cardon F., Murhaeghe R.L.,Vanalme G. А ВЕЕМ studies of the PtSi/Si(100) interface electronic structure. //J. Electron Spectrosc. And Relat. Phonem, 1999,v.l05, №1, p.15-19

26. Ru Gu-ping, Qu Xin-ping, Zhu Shi-yang. Schottky contacts of ultrathin CoSi2/ nSi(lOO) formed by solid phase eppitaxy. //Chin. J. Semiconductor, 2000, v.21, №8, p.778-785

27. Zhu Shi-yang, Pu Guo-ping, Qu Xin-ping, Li Bing-xong. Schottky barrier characteristics of polycrystalline and epitaxial CoSi2-nSi(l 11) contacts formed by solid state reaction. //Chin. J. Semicond., 2001, v.22, №6, p.689-694

28. Characteristics of Schottky contact CoSi2/nSi. //Chin. J.Semiconductor, 2000, v.21,№5,p.473-479

29. Figueredo Domingo A., Zuracovski Mark P., Tlliott Scott S. Schottky barrier lowering ot gallum arsenide by submicron ohmic contacts. //Solid Stade Electron., 1986, v.29, №9, p.959-965

30. Barinov A., Casalis L., Grigoraffi L., Kiskinova M.,Au/GaN interface: Instial stages of formation and temperature-induced effects. //Phys. Rev., 2001, v.63, №8, p.30801-3086

31. Миронов B.Jl. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М.: Техносфера, 2004, С. 144

32. Быков В.А. Приборы и методы сканирующей зондовой микроскопии для исследования и модификации поверхностей. Дисс.док.тех.наук, 2000, Государственный НИИ физических проблем им.Ф.В. Лукина, С.393

33. Rachel A Oliver Advances in AFM for the electrical characterization of semiconductors. Rep.Prog.Phys. 2008, 71, P. 1-37

34. Kuntze S.B., Ban D., Sergent E.H., et.al. Electrical scanning probe microscopy: investigating the inner workings of electronic and optoelectronic devices.

35. Nonnenmacher M., O'Boyle M.P., Wickramasinghe H.K. Kelvin probe force microscopy. Appl.Phys.Lett., 1991, 58(25), P.2921-2923

36. Bharat Bhushan Handbook of nanotechnology. Springer, 2004, P.1222

37. Leveque G., Girard P., Skouri E., Yarekha D. Measurements of electric potential ' in laser diode by Kelvin probe forcr Microscopy. // Appl.Surs. Science, 2000, 157, P.251-255

38. Jacobs H.O., Leuchtmann P., Homan O.J., Stemmer A. Resolution and contrast in Kelvin probe force microscopy. Appl.Phys., 1998, v.84, №3, P. 1168-1173

39. Girard P., Ramonda M., Sauel D. Electrical contrast observations and voltage measurements by Kelvin probe force gradient microscopy. //J.Vac.Sci.Technol. B, 2002, 20(4), P.1348-1355

40. Ладутенко K.C., Анкудинов A.B., Евтихиев В.П. К вопросу о точности количественных измерений локального поверхностного потенциала. //Письма в ЖТФ, 2010, т.36, вып.5, С.71-77

41. Doukkali A., Lendain S., Guasch С., Bonnet J. Surface potential of biased pn junction with Kelvin probe force microscopy: application to cross-section devices. //Appl.Sur.Sci., 2004, 235, P.50-512

42. Nazarov A.P., Thierry D. Scanning Kelvin probe study of metal/polymer interface. //Electrochimica Acta, 2004, 49, P.2955-2964117 Ii |

43. Atsushi Kikukawa, Sumio Hosaka, Ryo Imura. Silicon pn junction imaging and ,,1.!1

44. Appl.Phys.Lett., 1995, 66(25), P.3510-3512 1

45. By Yi Luo, Frederic Gustavo, et.al. Probing local electronic transport at the ) organic single-crystal/dielectric interface. //Adv.Mater., 2007, 19, P.2267-2273 |

46. Buh G.H., Chung H.J., Kim C.K. Imaging of a silicon pn junction under applied bias with scanning capacitance microscopy and Kelvin probe force microscopy. //Appl.Phys.Lett., 2000, 77(1), P.106-108

47. Gunter Benstetter, Roland Biberger, Dongping Liu. A review of advanced uiscanning probe microscopy analysis of functional films and semiconductor devices. //Thin Solid Films, 2009, 517, P.5100-5105 jf

48. Ratzke M., Vyvenko O., Yu X., Reif J. Scanning probe studies of electrical I activity at interfaces formed by silicon wafer direct bonding. //Phys.Stat.Sol. С, ( 2007, 4(8), P.2893-2897 |

49. Masamitsu Kaneko, Tatsuya Fujishima, Kentaro Chikamatsu. Direct observation of cross-sectional potential distribution in GaN-based MIS structures by Kelvinprobe force microscopy. //Phys.Stat.Sol. C, 2009, 6(S2), P.S968-S971

50. Ладутенко K.C., Анкудинов A.B., Евтихиев В.П. Прямое наблюдение утечек j неосновных носителей заряда в действующем лазерном диоде методом 1 сканирующей Кельвин-зонд-микроскопии. //Письма в ЖТФ, 2009, т.35, jit вып. 12, С.74-80 j'

51. Анкудинов А.В., Титков А.Н., Laiho R., Козлов В.А. Исследование1распределении потенциала в прямо смещенном кремниевом диоде методом электростатической силовой микроскопии. //ФТП, 2002, т.36, вып.9, С. 1138- | 1143

52. Kelvin probe force microscopy. //Diamond & Related Materials, 2006, 15, P.1378-1382

53. Анкудинов A.B., Котельников Е.Ю., Канцельсон А.А., Евтихиев В.П. Титков А.Н. Микроскопия электрических сил на сколах полупроводниковых лазерных диодов. //ФТП, 2001, т.35, вып.7, С.874-880

54. Вилисова М.Д., Гермогенов В.П., Казтаев О.Ж., Новиков В.А., Пономарев И.В., Титков А.Н. Исследование распределения электрического поля в детекторных структурах на GaAs методом Кельвин-зонд-микроскопии. //Письма в ЖТФ, 2010, т.36,' вып.9, С.95-101

55. Анкудинов А.В., Евтихиев В.П., Ладутенко К.С., Титков А.Н. Laiho R. Сканирующая кельвин-зонд-микроскопия утечек дырок из активной области работающего инжекционного полупроводникового лазерного диода. //ФТП, 2006, т.40, вып.8, С.1009-1016

56. Р. De Wolf, J. Snauwaert, Т. Clarysse, W. Vandervorst, and L. Hellemans Characterization of a point-contact on silicon using force microscopy-supported resistance measurements //Appl. Phys. Lett., 1995, 66 (12), P.1530-1532

57. J. J. Marchand and V. K. Truong Quantitative model for current-voltage characteristics of metal poin,t contacts on silicon rectifying junctions//J. Appl. Phys., 1983,54(12), P.7034-7040

58. Мандельброт Б.Б. Фрактальная геометрия природы / Б. Б. Мандельброт. -М.: Институт компьютерных исследований, 2002. — 656 с.

59. Family F. Dynamics of Fractal Surfaces / F. Family, T. Vicsek. Singapore: World Scientific, 1991. - 376 c.

60. Федер Е. Фракталы: Пер. с англ. /Е. Федер. М.: Мир, 1991.-254 с.

61. Коровкина Н.М. Развитие методов атомно-силовой микроскопии для, контроля электрических и электрофизических параметров объектов > микроэлектроники. //Диссертация на соискание ученой степени кан.тех.наук, ЛЭТИ, СПб., 2006

62. Панин A.B., Шугуров А.Р. Применение фрактального описания для анализа изображений в сканирующей зондовой микроскопии. //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2003, №6, С.64-71

63. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. М., Энергия, 1973, С.656

64. Периодическая таблица химических элементов |"http://environmentalcIiemistiy.com/vogi/periodic/.

65. Беляев А.Е., Болтовец Н.С., Иванов В.Н. Радиационные эффекты в многослойных омических контактах Au-Ti-Al-Ti-n-GaN. ФТП, 2009, т.43, вып.7, С.904-908

66. Торхов H.A. Поверхностный потенциал контактов металл-полупроводник с барьеромШоттки. //Изв ВУЗов Физика Депонировано в ВИНИТИ № 334-В2008 от 18.04.08

67. Торхов H.A., Новиков В.А. Влияние периферии контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки на их электрофизические характеристики. //ФТП, 2011, том 45, выпуск 1 С.70-86

68. Исследование процессов металлизации и эпитаксии в обеспечение работ по интегральной схемотехникею тчет о НИР (заключ.): рук. Л.Г. Лаврентьева, И.В. Ивонин; исполн.: М.Д. Вилисова и др.. Томск, 1990. - 129 с. -Библиогр.: с.125-129. - № ГР 01900002644