Исследование пористых многофункциональных пленок диоксида кремния, модифицированного углеродом тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

УДК 62-181.48:539.216.2:546.28-31 На правах рукописи

4855178

Усов Сергей Петрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРИСТЫХ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПЛЕНОК ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, МОДИФИЦИРОВАННОГО УГЛЕРОДОМ

Специальность 01.04.04 - физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-6 ОКТ 2011

ТОМСК 2011

4855178

Работа выполнена в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

заведующий кафедрой физической электроники

Троян Павел Ефимович

(ТУСУР, г. Томск).

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заведующий кафедрой неорганической химии Козик Владимир Васильевич (ТГУ, Томск);

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Гынгазов Сергей Анатольевич (НИ ТПУ).

Ведущая организация: Институт автоматики и электро-

метрии СО РАН, г. Новосибирск.

Защита состоится 19 октября 2011 г. в 15 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.268.04 при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники по адресу: г. Томск, пр. Ленина 40, ауд. 203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТУСУРа. Автореферат разослан «_» сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, /У---

доктор технических наук С&г/гьу Акулиничев Ю.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Пористые диэлектрические пленки являются перспективным материалом микро-, нано- и оптоэлектроники. Эти материалы используются в светодиодах, фотодетекторах, катодах вакуумной микроэлектронике, биологических имплантантах, в датчиках газов, мембранах. На их основе возможно изготовление ненакаливаемых источников электронов, элементов памяти. Одним из таких материалов является пористый диоксид кремния. Он имеет большие перспективы для создания датчиков влажности, газовых, химических и биологических сенсоров, а также для других применений.

Актуальность данного исследования заключается в том, что оно охватывает неизученную область: влияние углерода на параметры диэлектрических пленок. Паромасляные и механические насосы, широко используемые для получения вакуума, приводят к значительному повышению концентрации углеводородов в вакуумной камере. Адсорбируясь на распыляемых поверхностях и подложке, углерод участвует в процессах зарождения и роста диэлектрических пленок, что в конечном итоге сказывается на свойствах получаемого диэлектрика. Этот вопрос является не изученным. Выявление механизма формирования пленок, влияния углерода на свойства наносимых диэлектриков позволит прогнозировать поведение диэлектрика и управлять его свойствами в процессе изготовления.

Таким образом, тема диссертационной работы, направленная на изучение механизма формирования пористых пленок, влияния примеси углерода на состав и структуру пленок диоксида кремния, а также его влияние на электрические и физические параметры МДМ-структур, представляется актуальной. Актуальной является и проблема создания ряда элементов электроники на основе тонких пленок.

Целью работы являлось: исследование механизма формирования и влияния примеси углерода на структуру пленок диоксида кремния, его электрофизические параметры и исследование возможности создания элементов электроники на основе пористых слоев диоксида кремния. Научная новизна работы:

1. Предложена и защищена патентом технология формирования тонких пористых пленок диоксида кремния методом магнетронного распыления составной мишени Бис в кислородосодержащей атмосфере.

2. Впервые исследованы газочувствительные свойства тонкой пористой пленки диоксида кремния, полученной методом магнетронного распыления составной мишени БьС.

3. Предложено и защищено патентом устройство чувствительного элемента для датчика газообразных углеводородов.

4. Показана возможность увеличения плотности эмиссионного тока до 200 мА/см2 в ненакаливаемых источниках электронов на основе МДМ-структур с пористым диэлектриком.

5. Установлены ранее неизвестные данные об изменении ширины оптической щели и коэффициента преломления диоксида кремния при его модификации углеродом.

Практическая ценность работы:

1. Предложен механизм формирования пористых слоев диоксида кремния, полученных магнетронным распылением составной мишени кремний-графит, основным моментом в котором является протекание реакции взаимодействия углерода со слоем диоксида кремния с выделением газообразных компонент, разрыхляющих пленку диэлектрика.

2. Отработана технология получения диэлектрика с контролируемым числом пор.

Практическая значимость результатов работы подтверждается выдачей патентов на чувствительный элемент датчика углеводородов, технологию получения пористых пленок диоксида кремния и МДМ-катод. Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование тонких пленок диоксида кремния методом магнетронного распыления составной мишени Б ¡-С в кислородосодержащей атмосфере приводит к увеличению пор в пленке, что обусловлено протеканием реакций окисления углерода на поверхности формирующейся пленки с образованием летучих фракций СО и СОг и, соответственно, изменением условий зародышеобразования пленки диоксида кремния.

2. Количество пор в пленке диоксида кремния, получаемой путем распыления составной мишени БьС методом магнетронного распыления в атмосфере 02, существенно зависит от процентного содержания кремния и графита в составе мишени. Увеличение доли графита от 30% до 80% приводит к увеличению количества пор от 1,25-106 до 2,5-106.

3. Ширина оптической щели зависит от процентного содержания кремния и графита на составной мишени Б^С. Увеличение доли С с 0% до 80% приводит к уменьшению ширины оптической щели от 5,61 эВ до 4,28 эВ.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и опубликованы в региональной научной конференции «Научная сессия ТУСУР 20082010» (Томск, 2008-2010), на IV международной конференции "Методы и средства управления технологическими процессами", (Саранск, 2007), на XV международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" Т.З, Томск, 2009.

Личный вклад автора заключается в получении всех экспериментальных результатов, их обработке и обсуждении, формулировке моделей и механизмов процессов, создании технологических устройств и разработке технологических процессов. Основные результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

Достоверность обеспечена использованием современной диагностической аппаратуры, подтверждается систематическим характером исследований, удовлетворительным совпадением экспериментальных и расчетных зависимостей и величин, а так же патентами.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 в отечественном журнале из перечня ВАК.

Структура диссертации. Диссертация состоит из четырех глав и заключения с общим объемом 115 страниц, 96 иллюстраций, 5 таблиц. Список цити-

руемой литературы включает 103 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, основные цели, научная новизна, практическая ценность работы и личный вклад автора. Излагается краткое содержание диссертации, формулируются положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа литературных данных представлен обзор современного состояния вопроса получения пористых пленок различными методами. Рассмотрены электрические свойства пористых полупроводников. Показано, что пористый полупроводник обладает достаточно развитой внутренней поверхностью, концентрация поверхностных состояний в пористом материале гораздо выше, чем в монокристаллическом. Рассмотрен ряд работ, посвященных оптическим свойствам и газопоглощению в пористых пленках.

В заключении главы приводится постановка задачи исследования.

Во второй главе излагаются вопросы технологии изготовления исследуемой структуры А1-5Ю2+С-А1, описание используемой диагностической аппаратуры и методик проведения экспериментов.

Описана технология получения пленки рыхлого диоксида кремния (пленка БЮз с различным количеством микропор). Рабочий диэлектрик 8Ю2 наносился путем магнетронного распыления составной мишени, состоящей из кремниевой мишени, на которую помещались графитовые диски (рис. 1).

Рис. 1.Схема магнетронной системы распыления (а) и составной мишени (б): 1 - кремниевая мишень; 2 - магнитная система; 3 - зона распыления; 4 - магнитные силовые линии; 5 - поток распыляемого вещества; 6 - подложка; 7 - подложкодержатель; 8 - графитовые диски

Нанесение рабочего диэлектрика осуществлялось в кислородосодержа-щей атмосфере при давлении в вакуумной камере (6+4)х10~3 мм рт.ст. Пористость пленки диоксида кремния варьировалась за счет изменения площади, занимаемой графитовыми дисками на кремниевой мишени - Толщина диэлектрика для исследования газо-чувствительных свойств составляла 70 нм, для электрических исследований около 100 нм. Для определения толщины пленок использовался микроинтерферометр МИИ-М.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь осуществлялось с помощью измерителя иммитанса Е7-20.

Для определения поверхностного рельефа пленок использовался метод атомно-силовой микроскопии. Определение количественных параметров легированного диэлектрика осуществлялось с помощью электронного растрового микроскопа HITACHI ТМ-1000 (увеличение х20000).

Определение ширины оптической щели плёнки производилось с помощью спектрометра USB2000, который в результате работы выдаёт пользователю график зависимости коэффициента пропускания (Т, %) от длины волны падающего света (Я, нм). Чтобы получить значение ширины оптической щели плёнки, необходимо перестроить полученный график в координатах зависимости квадрата коэффициента поглощения (а2) от энергии падающего света (hv, эВ) по формулам (1) и (2):

«=ij£z*>4 а)

а

(1 - толщина плёнки; Я - коэффициент отражения; Т- коэффициент пропускания.

= (2)

И - постоянная Планка; с - скорость света в вакууме; Л- длина волны.

Экстраполяция прямой к а =0 даст значение ширины оптической щели АЕе (рис. 2).

Ьф

Рис. 2. Зависимость квадрата коэффициента поглощения от энергии падающего света

Исследование электрической прочности осуществлялось на постоянном напряжении с помощью прибора, разработанного на кафедре ФЭ, и контролировалось визуально с помощью микроскопа ММУ-ЗУ4.2. Схема прибора обеспечивала генерацию линейно нарастающего напряжения от 1 до 250 В с коэффициентом нелинейности ниже 1% и скоростью 0,1-100 В/с. При достижении заданной величины порогового сквозного тока 10 через образец срабатывало реле, отключающее внешнее напряжение и закорачивающее диэлектрик для уст-

ранения внутренних остаточных полей. Через фиксированное время от 10"2 до 10 с цикл измерения повторяется вновь. На приборе установлены счетчики числа пробоев, регистрирующие число пробоев МДМ-структуры. Выбор /0 определялся толщиной, проводимостью и структурой тестового образца и выбирался в пределах 10"7 до 10"4 А.

Исследование ВАХ осуществлялось с помощью электрической схемы (рис. 3). Электрическая схема на рис. 3 позволяет подавать прямоугольные импульсы (одиночный импульс) на формованную МДМ-структуру со смещением которое можно регулировать резистором Л1. Амплитуда и длительность импульса регулировалась генератором Г5-54. Вид переходного процесса фиксировался самописцем Н307/1 и запоминающим двулучевым осциллографом С8-17. Напряжение смещения £УСМ устанавливалось так, чтобы оно соответствовало напряжению максимума 1Гиакс, а амплитуда импульса минимуму 1Гшт на ВАХ формованной МДМ-структуры (рис. 4).

Рис. 3. Электрическая схема для исследования переходных процессов в формованных МДМ-структурах

>

А р*

с > ->

с , и

и

Рис. 4. ВАХ формованной МДМ-структуры (а) и вид импульса напряжения, поступающего на МДМ-сгруктуру (б)

Третья глава посвящена исследованию поверхности пленок БЮг, полученных методом магнетронного распыления составной мишени БьС в атмосфере 02 с различным процентным содержанием кремния и углерода, а также их свойствам.

В первом параграфе рассмотрено влияние графита в составе мишени БьС на состояние поверхности диоксида кремния, полученного методом магнетронного распыления, и предложен механизм формирования пористых слоев БЮо.

Исследование поверхности напыленных пленок проводилось с использованием растрового электронного микроскопа и туннельного микроскопа. На рис. 5 представлены фотографии поверхности пленки диоксида кремния (а) и диоксида кремния, модифицированного углеродом (б, в).

Га"! НН ■ шгяУс Г'

>.1 - 1 яшЫ^тшаШшш о.?> «км (¡КкзшШКиЯШШ

Рис. 5. Микрофотографии поверхностей пленок ЗЮ2+С при различных значениях 8С: а - БЮг; б - при 8С = 4В %; в - при 5С = 80%

Видно, что по сравнению с пленками 8Ю2 (рис. 5 а), которые имеют гладкую поверхность, пленки 8Ю2+С имеют очень развитую поверхность (рис. 5 б, в). Причем степень пористости и рельеф поверхности зависят от количества графита в составе мишени БьС. Трехмерные изображения, полученные с помощью атомно-силового микроскопа, показали наличие достаточно крупных образований в пленке, некоторые имеют вид "бублика" (рис. 6). На рис. 7 представлены фотографии, иллюстрирующие увеличение крупных пор в пленке по мере роста 8С. Метод секущих по поверхности плёнки позволяет говорить о том, что вся поверхность плёнки является рельефной (рис. 8).

Рис. 6. Крупные поры в виде "бублика"

в г

Рис. 7. Фотографии пленок диоксида кремния с различным процентным содержанием графита на составной мишени а - БЮг, б - при 5С=30%; в - при 5С=60%; г - при 8о=80%

Рис. 8. Метод секущих по поверхности размером 1,8x1,8 мкм (а- АСМ- изображение участка плёнки, б- профилограмма)

Наиболее вероятная причина формирования пор и развитой поверхности может быть связана с протеканием химических реакций углерода с кислородом на подложке на стадии формирования диэлектрической пленки:

с+о2=со2т

2С+02=2С0Т. Возможно также протекание реакции:

8Ю2+С=81+С02Т, поскольку углерод обладает большей восстановительной способностью.

Вследствие протекания указанных реакций газовая компонента покидает пленку БЮз, разрыхляя ее и формируя в ней сквозные поры и поры с газовыми включениями, приводя к появлению несвязанного кремния. Причем количество и размер газосодержащих пор зависят, от площади занимаемой графитовыми дисками на кремниевой мишени (5С).

Во втором параграфе представлены данные об изменении ширины оптической щели и коэффициента преломления диоксида кремния, полученного методом магнетронного распыления составной мишени кремний-графит.

Установлено, что чем больше площадь, занимаемая графитовыми дисками на кремниевой мишени, тем меньше у этой пленки ширина оптической щели (таблица 1).

Таблица 1. Зависимость ширины оптической щели плёнки от Бс

Бс, % Д£г,эВ

0 5,61

30 5,08

50 4,87

80 4,28

Получены результаты измерения коэффициента преломления пленок диоксида кремния с различным количеством графита на кремниевой мишени. Количество графита варьировалось в пределах 30-80%. В результате установлено, что коэффициент преломления изменялся:

- для пленок толщиной 50 нм в пределах 1.37-1.4;

- для пленок толщиной 70 нм в пределах 1.37-1.43;

- для пленок толщиной 100 нм в пределах 1.4-1.46.

Можно предположить, что подобное изменение коэффициента преломления вызвано разрыхляющим действием углерода на пленки диоксида кремния.

Третий параграф посвящен исследованию электрической прочности пленок пористого диоксида кремния и ее зависимости от числа пробоев.

Электрическая прочность пленок 8Ю2+С существенно зависит от процентного содержания графита в составе мишени кремний-графит (5С) (рис. 9). Оцененное по 30 пробоям среднее значение электрической прочности по первому пробою для структур Мо-5Ю2+С-А1 с 5^=80% составляет порядка 4Х105 В/см, что значительно ниже, чем прочность пленок 8102(£,пр=2-г-ЗхЮ6 В/см), причем с ростом числа пробоев это значение сильно возрастало, достигая значения 1,7х106 В/см после 100 последовательных пробоев (рис. 10).

Пробой в структурах Мо-8Ю2+С-А1 как и в структурах Мо-8Ю2-А1 происходит преимущественно по точечным дефектам. Развитие пробоя в структуре с большим количеством введенного углерода в пленку диэлектрика (5^=80%)

происходит одновременно в нескольких местах и сопровождается сильным искрением с последующим выгоранием верхнего электрода в местах пробоя.

Эс, %

Рис. 9. Зависимость электрической прочности структур Мо-БЮг+С-А! от Бс

о 20 40 60 80 100 120

п пр

Рис. 10. Зависимость электрической прочности структур Мо-ЭЮг+С-А! от количества пробоев

Подобные зависимости £яр=/Ги)характерны для случая пробоя по дефектам в структуре. Поскольку поры - дефекты в пленке, то указанная зависимость является ожидаемой: по мере устранения дефектных мест электрическая прочность возрастает.

Фотографии поверхности, сделанные через оптический микроскоп после 200 пробоев, показали наличие значительного разрушения материала верхнего электрода, которое при увеличении представляет собой цепочки кратеров (рис. 11).

Рис.11. Фотографии поверхности структуры Мо-5Ю2+С-А1 с Бс=80% после 200 пробоев на воздухе

Основной вывод по третьей главе: предложен механизм формирования пористых слоев диоксида кремния, заключающийся в том, что при получении пленок диоксида кремния методом магнетронного распыления составной мишени кремний-графит, углерод вступает в химическую связь с кислородом, что приводит к образованию летучего соединения СО или С02, которое покидает пленку диэлектрика, приводя к образованию сквозных пор и газовых включений, а также образованию областей неполного окисления кремния. Также получены ранее неизвестные данные об изменении ширины оптической щели. Установлено, что увеличение процентного содержания графита на составной мишени 8¡-С приводит к уменьшению ширины оптической щели и изменению коэффициента преломления.

Четвертая глава посвящена исследованию возможных областей применения пористых слоев 8Ю2.

В первом параграфе исследованы газочувствительные свойства пористого диоксида кремния и предложен чувствительный элемент датчика паров углеводородов.

В процессе исследовались два варианта образцов: планарная структура и сэндвич МДМ-структура с пленкой пористого диоксида кремния (8Ю2+С).

В планарном варианте образец чувствительного элемента представляет собой полупроводниковую подложку с нанесенными на полированной поверхности электродами с зазором от 1 до 100 мкм. В области зазора наносится слой БЮг+С с толщиной не более 100 нм (рис. 12). В этом случае проводимость между электродами определяется удельным сопротивлением полупроводника, а изменение ее проводимости связано с изменением ширины области пространственного заряда в полупроводнике, обусловленное адсорбцией газов в пленке БЮз+С.

Рис. 12. Структура образца для исследования газочувствительных свойств на основе МДП-системы

Техника измерения предусматривает размещение МДМ - структуры в герметичном объеме, куда через дозатор напускаются пары метана или других газов. Измерения проводятся при постоянном напряжении.

В камеру объёмом 5 литров была помещена подложка с чувствительным элементом. С помощью шприца в камеру подавалась газовая смесь с содержанием паров углеводородов, затем камера изолировалась от окружающей среды и производились измерения газочувствительных свойств пленки.

Пленка ЯОг'С

КремнеОая подножка

10 нм

Кинетика изменения тока через структуру А1- 5Ю2+С-А1 при различных напряжениях при добавлении паров углеводородов с объемной концентрацией, равной 2,5%, представлена на рисунке 13.

Рис. 13. Зависимость отклика структуры АШОг+С-М на воздействие паров углеводородов с объемной концентрацией, равной 2,5 %

Активное изменение тока и адсорбционного отклика в первый момент времени, скорее всего, обусловлено большим наличием адсорбционных мест на поверхности плёнки. Со временем их количество убывает, что вызывает уменьшение приращения тока и, соответственно, уменьшение приращения адсорбционного отклика.

В сэндвич-структурах между двумя металлическими электродами располагается слой БЮз+С. При этом верхний электрод должен иметь толщину 10-15 нм. Изменение электропроводности в такой структуре происходит за счет адсорбции газовых частиц на поверхности диэлектрика и в его объеме.

Исследование проводились в структурах Мо-5Ю2+С-А1, нанесенных на подложки типа «керн» (рис. 14). Образцы помещались в вакуумную камеру, из которой затем откачивался воздух до давления 10~5 мм рт.ст. Далее к образцам прикладывалось постоянное напряжение 10 В прямой полярности: на НЭ -«минус», на ВЭ - «плюс», затем производился напуск паров углеводорода.

защитный диэлектрик

¡ерхний электрод

•контакт к ВЭ

\ \рабочий диэлектрик 8Н>>+С

ижнии электрод

Рис. 14. Схематическое изображение готовой МДМ-структуры на подложке типа «керн»

Из рис. 15 видно, как изменяется сквозной ток I в структуре Мо-БЮз+С-А! при напуске углеводорода в вакуумную камеру.

о 2 4 6 8 10

р хЮ*^

Рис. 15. Зависимость сквозного тока I в структуре Мо-8Ю2+С-А1 от парциального давления газообразных углеводородов р при постоянном напряжении и=10В

Далее на рис. 16 представлен график насыщения пористой пленки диоксида кремния. Видно, что интенсивное увеличение сквозного тока I происходит на отрезке от 2 до 10 с, затем пленка насыщается, и ток достигает своего предельного значения.

1,с

Рис. 16. Изменение сквозного тока I в структуре Мо-5Ю2+С-А1 во времени при постоянном давлении р=6х10'2

Во втором параграфе рассмотрена возможность применения структуры Мо-8Ю2+С-А1 в качестве элемента энергонезависимой памяти. В структурах Мо-8Ю2+С-А1 наблюдаются эффекты памяти, присущие обычным МДМ-структурам, подвергнутым процессу электрической формовки: память по напряжению и память по давлению (рис. 17, 18).

Рис. 17. ВАХ формованной МДМ-структуры Мо-5Ю2+С-А1 после «снятия» напряжения 12 В в течение 0,01 с при различных вс, пунктирной линией показаны исходные ВАХ

Переключение с памятью можно получить, если приложить к МДМ-структуре напряжение, больше, чем [/макс, затем быстро его снять. Тогда проводимость структуры будет определяться проводимостью перед ее выключением. Новая ВАХ будет определяться проводимостью структуры перед ее выключением до тех пор, пока напряжение, прикладываемое к структуре, не превысит пороговое ¿/пор, которое немного меньше, чем ишкс.

Рис. 18. ВАХ формованной МДМ-струкгуры Мо-8Ю2+С-А1 при различных давлениях в вакуумной камере для Бс=66%

В третьем параграфе исследована эмиссия с формованных структур Мо-8Ю2+С-А1. Эмиссия претерпела значительные изменения. Уменьшился уровень низкочастотных флуктуаций, увеличились абсолютные значения эмиссионного тока (рис. 19, рис. 20).

Рис. 19. Изменение эмиссионного тока со временем при формовке тонкопленочной МДМ-структуры Мо-БЮг+С-А!

Рис. 20. Зависимость абсолютных значений эмиссионных токов от 8С при и=12 В

Визуальное наблюдение за поверхностью показало увеличение плотности эмиссионных центров Иэ с ростом количества углерода в пленке рабочего диэлектрика. Плотность эмиссионных центров определялась по центрам электролюминесценции, так как они же являются эмиссионными центрами (рис. 21).

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Рис. 21. Зависимость количества эмиссионных центров от Бо

Основные выводы по четвертой главе: исследованы газочувствительные свойства пористого диоксида кремния, установлено, что МДП-структура обладает чувствительностью к парообразным углеводородам, при адсорбции молекул газа на пленку диоксида кремния наблюдается увеличение проводимости структуры. На основании полученных данных предложен и защищен патентом чувствительный элемент для датчика углеводородов. Также установлено, что память по напряжению и давлению в структурах Мо-8Ю2+С-А1 имеет классический вид и не зависит от пористости диэлектрика. Разница наблюдается только в абсолютных значениях сквозных токов, что связано с различной проводимостью структур Мо-8Ю2+С-А1. Внедрение углерода в пленку рабочего диэлектрика увеличивает уровень электронной эмиссии с формованных структур Мо-8Ю2+С-А1, причем это увеличение определяется количеством углерода, введенного в пленку диэлектрика 8Ю2: при малых значениях (5С<42%) это увеличение незначительно, однако с последующим увеличением наблюдается быстрый рост эмиссионного тока.

В заключении обобщены основные результаты работы.

В результате выполнения диссертационной работы по исследованию электрофизических свойств пористых многофункциональных пленок диоксида кремния получено следующее:

1. Формирование тонких пленок диоксида кремния методом магнетронного распыления составной мишени Б^С в кислородосодержащей атмосфере приводит к формированию рыхлой неупорядоченной структуры диэлектрика, содержащей большое число сквозных пор и газовых включений. Предложен механизм формирования пористого диоксида кремния, главным моментом которого является протекание химической реакции между кислородом и углеродом, приводящей к образованию летучего соединения СО или С02, которое покидает пленку диэлектрика, приводя к образованию сквозных пор и газовых включений, а также образованию областей неполного окисления кремния. При этом установлено увеличение электропроводности, тангенса угла диэлектрических потерь, по мере роста 8С. Также впервые обнаружено уменьшение ширины оптической щели с ростом 8С.

2. Количество пор в пленке диоксида кремния, получаемой путем распыления составной мишени Si-C методом магнетронного распыления в атмосфере 02, существенно зависит от процентного содержания кремния и углерода. Увеличение доли графита от 30% до 80% приводит к увеличению количества пор от 1,25-106 до 2,5-106;

3. Формирование диэлектрика Si02 методом магнетронного распыления составной мишени Si-C приводит к увеличению эмиссионного тока. Достигнута плотность тока 0,075 А/см2 против 0,005 А/см2 у образцов без примеси углерода в диэлектрике;

4. Пленки пористого диоксида кремния обладают чувствительностью к парообразным углеводородам, что позволяет использовать их в качестве чувствительных элементов датчиков газов;

Практическая значимость результатов диссертационной работы подтверждается патентами на чувствительный элемент датчика углеводородов и технологию получения пористого диоксида кремния.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Троян П.Е. Электрические свойства углеродных пленок в нанометровом диапазоне толщин / П.Е. Троян, Ю.В. Сахаров, С.П. Усов // Методы и средства управления технологическими процессами : Материалы IV международной конференции. - Саранск, 2007 - С.50 - 52.

2. Усов С.П. Влияние адсорбции кислорода на проводимость формованных МДМ-наноструктур / Научная сессия ТУСУР - 2008 : Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2008 - С.265 - 266.

3. Троян П.Е. Влияние углерода на структуру нанопленок двуокиси кремния / П.Е. Троян, Ю.В. Сахаров, С.П. Усов // Научная сессия ТУСУР - 2009 : Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2009 - С.46 - 48.

4. Казимиров А.И. Исследование электрофизических свойств пленок наномет-ровой толщины / А.И. Казимиров, С.П. Усов // Научная сессия ТУСУР - 2010 : Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2010 - С.22 - 24.

5. Технология получения и некоторые свойства пленок диоксида кремния, модифицированного углеродом / С.П. Усов [и др.] // Научная сессия ТУСУР -2010 : Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2010 - С. 15 - 17.

6. Медведева B.C. Особенности оценки толщины пленок Si02 с постоянным процентным содержанием углерода на атомно-силовом микроскопе / B.C. Медведева, С.П. Усов, Г.В. Шляхова // Современные техника и технологии : Материалы докладов XV международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 2009. - Т.З - С.516 - 517.

7. Троян П.Е. Исследование свойств пленок пористого диоксида кремния нано-

метровой толщины / П.Е. Троян, Ю.В. Сахаров, С.П. Усов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники 4.2. - Томск, 2010 - С.118 -122.

8. Усов С.П. Датчик газообразных углеводородов на основе пористой пленки ЗЮ2+С нанометровой толщины / С.П. Усов, Ю.В. Сахаров, П.Е. Троян // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники Ч. 1. - Томск, 2010 - С. 187 - 190.

9. Пат. 101197 Российская федерация, МПК С 01 N 27/12. Чувствительный элемент датчика углеводородов / Усов С.П., Сахаров Ю.В., Троян П.Е.; заявитель и патентообладатель Томск. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - № 2010116215/28 ; заявл. 23.04.2010 ; опубл. 10.01.2011,Бюл.№ 1.

10. Пат. 107399 Российская федерация, МПК Н 01 1 9/02. МДМ-катод / Усов С.П., Сахаров Ю.В., Троян П.Е. ; заявитель и патентообладатель Томск. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. -№ 2011100753/07 ; заявл. 12.01.2011 ; опубл. 10.08.2011, Бюл. № 22.

11. Положительное решение ФИПС о выдаче патента на изобретение по заявке № 2010118778/28 (026700), Способ получения пористого диоксида кремния, Усов С.П., Сахаров Ю.В., Троян П.Е.

12. Заявка на патент от 21.01.2011 № 2011100759/28 (000983), Полупроводниковый излучающий прибор, Усов С.П., Сахаров Ю.В., Троян П.Е.

Тираж 100 экз. Заказ 901. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40. Тел. (3822) 533018.

Введение.

1. Электрические и оптические свойства пористых пленок.

1.1. Структура и технология получения пористых пленок.

1.2. Электрические свойства пористых пленок.

1.3. Оптические свойства пористых пленок.

1.4. Газопоглощение в пористых пленках.

2. Методика подготовки образцов и техника эксперимета.

2.1. Структура образцов.

2.2. Нанесение пористых пленок двуокиси кремния.

2.3. Измерительные установки.

3. Свойства пористых слоев диоксида кремния.

3.1 Структура и состав пленок 8Ю2+С.

3.2. Зависимость ширины оптической щели пленки от процентного содержания графита в составе мишени кремний-графит.

3.3. Зависимость пористости пленки от процентного содержания графита в составе мишени кремний-графит.

3.4. Электрическая прочность.

3.5. Выводы по главе.

4. Возможные области применения пористых слоев 8Юг+С.

4.1. Чувствительный элемент сенсора паров углеводородов.

4.2. Элемент энергонезависимой памяти.

4.3. Ненакаливаемый источник электронов.

4.4. Выводы по главе.

В настоящее время в связи с тенденцией к микроминиатюризации в электронике возрастает потребность в разработке и создании принципиально новых приборов, обладающих высокой эффективностью, долговечностью и надежностью в условиях значительного уменьшения размеров. К широкому классу таких приборов относятся тонкопленочные структуры металл-диэлектрик-металл (МДМ), которые могут использоваться как ненакаливаемые источники электронов, элементы памяти, датчики давления, газоанализаторы, сенсоры [94].

Свойства тонких пленок в значительной степени определяются способом их получения, а также материалом и качеством поверхности подложки, составом распыляемой мишени, составом рабочих газов и применяемых химических реактивов. Поэтому важнейшей задачей является разработка методов исследования, желательно неразрушающих, оптических и электрических свойств, их зависимостей от вышеперечисленных факторов и установление корреляции между исследуемыми свойствами и эксплуатационными характеристиками.

В результате добавления' углерода в состав* тонких пленок БЮг, осуществляемой путем распыления графитовых дисков в. составе кремниевой мишени, в них происходят необратимые изменения структуры, приводящие к образованию пор [103]. Наличие пор делает МДМ-систему принципиально новым объектом по сравнению с исходной конденсаторной структурой, у которой появляются такие свойства, как эффекты переключения и памяти, высокая чувствительность к. различным газам. В силу перечисленных свойств, пористые МДМ-системы могут быть использованы в ряде приборов твердотельной и вакуумной электроники. Так, на их основе можно создать новые энергонезависимые элементы памяти для запоминающих устройств ЭВМ, эффективные ненакаливаемые эмиттеры электронов для вакуумных интегральных схем и других электровакуумных приборов, светоизлучающие элементы для индикаторных устройств, датчики давления, сенсоры, газоанализаторы и т.д. Приборам и устройствам на основе пористых МДМ-систем присущ ряд достоинств: относительно простая технология изготовления, полностью совместимая с современной полупроводниковой интегральной технологией возможность микроминиатюризации, легкость изготовления в матричном исполнении.

Данная работа направлена на исследование влияния примеси углерода (графита) в рабочем диэлектрике на параметры МДМ-структур.

Актуальность этого исследования заключается в том, что оно охватывает практически неизученную область: влияние углерода на параметры диэлектрических пленок. Паромасляные и механические насосы, широко используемые для получения вакуума, приводят к значительному повышению концентрации углеводородов в вакуумной камере. Адсорбируясь на распыляемых поверхностях, углерод участвует в процессах зарождения и роста диэлектрических пленок, что в конечном итоге сказывается на свойствах получаемого диэлектрика. Если рассматривать процесс формовки как метод по определению качества диэлектрика, то можно сказать, что присутствие углерода и углеводородов в вакуумной камере на стадии изготовления диэлектрика оказывает влияние на качество и структуру диэлектрика. Диэлектрик разрыхляется и образуется пористая структура. Полученные пористые пленки имеют высокий адсорбционный отклик, обладают высокой чувствительностью к парообразным углеводородам. Подобных исследований для пористых МДМ — структур не проводилось и поэтому проведение таких экспериментов актуально.

Целью работы являлось: исследование механизма формирования и влияния примеси углерода на структуру пленок диоксида кремния, его электрофизические параметры и исследование возможности создания, элементов электроники на основе пористых слоев диоксида кремния.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Первая глава посвящена литературному обзору процесса получения пористых пленок и их свойств. Рассмотрен широкий круг статей, книг и тезисов докладов, посвященных пористым пленкам. Особое внимание уделено описанию одинаковых

4.4. Выводы по главе

Исследованы газочувствительные свойства пористого диоксида кремния, установлено, что МД11-структура обладает чувствительностью к парообразным углеводородам, при адсорбции молекул газа на пленку диоксида кремния наблюдается увеличение проводимости структуры. На основании полученных данных предложен и защищен патентом чувствительный элемент для датчика углеводородов. Так же установлено что память по напряжению и давлению в структурах Мо-8Ю2+С-А1 имеет классический вид и не зависит от пористости диэлектрика. Разница наблюдается только в абсолютных значениях сквозных токов, что связано с различной проводимостью структур Мо-8Ю2+С-А1. Внедрение углерода в пленку рабочего диэлектрика увеличивает уровень электронной эмиссии с формованных структур Мо-8Ю2+С-А1, причем это увеличение определяется количеством углерода введенного в пленку диэлектрика 8Ю2.

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы по исследованию электрофизических свойств пористых многофункциональных пленок диоксида кремния получено следующее:

1. Формирование тонких пленок диоксида кремния методом магнетронного распыления составной мишени Si-C в кислородосодержащей атмосфере приводит к формированию рыхлой неупорядоченной структуры диэлектрика, содержащей большое число сквозных пор и газовых включений. Предложен механизм формирования пористого диоксида кремния, главным моментом которого является протекание химической реакции между кислородом и углеродом, приводящей к образованию летучего соединения СО или СОг, которое покидает пленку диэлектрика, приводя к образованию сквозных пор и газовых включений, а также образованию областей неполного окисления кремния. При этом установлено увеличение электропроводности, тангенса угла диэлектрических потерь, по мере роста Sc. Так же впервые обнаружено уменьшение ширины оптической,щели с ростом Sc.

2. Количество пор в пленке диоксида кремния, получаемой путем распыления составной мишени Si-C методом магнетронного распыления в атмосфере О2, существенно зависит от процентного содержания кремния и углерода. Увеличение доли графита от 30% до 80% приводит к увеличению количества пор от 1,25-106 до 2,5-106;

3. Формирование диэлектрика Si02 методом магнетронного распыления составной мишени Si-C приводит к увеличению эмиссионного тока. Достигну

2 2 та плотность тока 0,075 А/см против 0,005 А/см у образцов без примеси углерода в диэлектрике;

4. Пленки пористого диоксида кремния обладают чувствительностью к парообразным углеводородам, что позволяет использовать их в качестве чувствительных элементов датчиков газов;

Практическая значимость результатов диссертационной работы подтверждается патентами на чувствительный элемент датчика углеводородов и технологию получения пористого диоксида кремния.

1. Porous Semiconductors Science and Technology / Materials of the International Conference. Mallorca, Spain, 1998.

2. Imai K. Unno H. // IEEE Trans. On Electron. Dev. 1984. V. ED-31. P. 297-302.

3. Зимин С.П. Формирование двухсторонней пористой структуры при электрохимическом травлении кремния методом Унно-Имаи / С.П. Зимин, М.Н. Преображенский, Д.С. Зимин // ЖТФ. 2000, Т.26, вып. 1, С.24-29:

4. Московченко Н.Н. Разработка основ технологии создания и исследования газочувствительных сенсоров на основе пористого SiC и» структуры ТЮ2 / пористый SiC. Таганрог, 2006.

5. Московченко Н.Н. Газоанализаторы на основе пористого карбида кремния / Н.Н. Московченко, A.M. Светличный // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. №3. С.32-35.

6. Светличная JI.A. Получение и свойства пористого карбида кремния / JI.A. Светличная, Н.Н. Московченко, П.В. Серба // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. -2005. №1. С.53-57.

7. Савкина Н.С. Влияние высокотемпературного эпитаксиального процесса роста слоев SiC на структуру пористого карбида кремния / Н.С. Савкина, В.В. Ратников, В.Б. Шумин // Физика и техника полупроводников. — 2001. -Т.35, вып. 2. С.159-163.

8. Savkina N.S. ТЕМ'and EDX studies of 6H-SiC porous layer as a substrate for subsequent homoepitaxial growth / N.S. Savkina, L.M. Sorokin, J.L. Hutchison et. al. // Mater. Sci. Forum. 2002. - Vol. 389-393. - P.271-274.

9. Matsumoto T. Blue-green luminescence from* porous SiC / T. Matsumoto, J. Takahashi, T. Tamaki // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 64. - P.226-228.

10. Shor J.S. Direct observation of porous SiC formed by anodization in HF / J.S. Shor et al. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62. - P.2836-2838.

11. Mynbaeva M. Porous wide band-gap semiconductors: prospective applications / Abstr. Of the 4th Intern. Seminar on SiC and Related Mat. Novgorod the Great. -2002.-P.l5.

12. Shulpina I.L. Real structure of homoepitaxial SiC-6H and 4H layers grown overthporous substrates / I.L. Shulpina, V.V. Ratnikov et al. // Abstr. of the 5 Intern. Seminar on SiC and Related Mat. Novgorod the Great. - 2004. - P.32.

13. Mynbaeva M. Chemical vapor deposition of 4H SiC epitaxial layers on porous SiC substrates / M. Mynbaeva, S.E. Saddow et al. // Appl. Phys. Lett. 2001. -Vol. 79.-P.l 17-119.

14. Saddow S.E. SiC defect density reduction by epitaxy of porous surfaces / S.E. Saddow, W.J. Choyke et al. // Mater. Sei. Forum. 2001. -Vol.115. -P.353-356.

15. Suddarchan T.S. Silicon carbide research activity in south Carolina / T.S. Suddarchan, I.I. Khlebnikov // Abstr. of the 4 Intern. Seminar on SiC and Related Mat. Novgorod the Great, 2002. - P.82.

16. Shor J.S. Characterization of nanocrystallites in porous p-type 6H-SiC / J.S. Shor, J. Grimberg et al. // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol.76, №7 -P.4045-4049.

17. Белов A.H. Особенности получения наноструктурированного анодного оксида алюминия / А.Н. Белов, С.А. Гаврилов, В.И. Шевяков // Российские нанотехнологии. Т.1. - №1-2. 2006. - С.223-227.

18. Нанотехнологии в электронике. Под ред. Чаплыгина Ю.А. М.: Техносфера, 2005. 448 с.

19. Strirland DJ., Bickneil R.W. //J Electrochem. Soc. 1959. №2. P.223.

20. Chakarvarty S.K., Vetter J. A review // Radiation Measurements 1998. — V. 29. №2. P. 149.

21. Masuda H. / H. Masuda, K. Kanezawa, K. Nishino // Chem. Lett., 2002. P.1218.

22. Францевич H.H. Анодное окисление покрытия на металлах и анодная защита. Киев: Наукова думка, 1985. — 280 с.108

23. Li A., Muller F., Birner A., Nielsch K., Gosele U. // J. Appl. Phys. 1998. -V. 84. №11. P. 6023.

24. Patermarakiss G., Moussoutzanis K. // Corrosion Science, 2002. V.44. P. 1737.

25. Росляков И.В. Получение упорядоченного массива Со нанонитей на основе пористых пленок А12Оз // VII Конференция молодых ученых : Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения. — Звенигород, 2007. С.38.

26. Masuda Н., Fukuda К. Ordered metal nanohole arrays made by a two step replication of honeycomb structures of anodic alumina. Science. Vol. 268. 1995. - P.1466-1468.

27. Сокол В.А. Особенности роста пористого оксида алюминия // Доклады БГУИР. Т.1 №1. 2003: - С.75-82.

28. Гурский Л.И., Зеленин В.А. Структура и кинетика взаимодействия металлов с окисляющими средами Мн., 1981.

29. Сокол В.А. // Весщ АН БССР. Сер. ф1з. -тэхн: навук. 1984, №3. С. 99-104.

30. Сокол В.А. Конструктивно-технологические методы создания гибридных микросхем на основе алюминия и его анодных оксидов : дис. д-ра техн. наук. Минск, 1988.

31. Ivanov P.A. Effective carrier density in porous silicon carbide / P.A. Ivanov, M.G. Mynbaeva, S.E. Saddow // Semicond. Sci. technol. 2004. V. 19. -P.319-322.

32. Варзарев Ю.Н. Релаксация емкости в структурах металл пористый SiC — монокристаллический SiC // Известия Таганрогского государственного радиотехнического университета. — Таганрог, 2005. - Т.53. - С.62-63.

33. Богданов С.А. Автоматизированная система измерения параметров глубоких уровней в полупроводниковых структурах / С.А. Богданов, Ю.Н. Варзарев, Г.М. Набоков // Труды VII международной НТК ПЭМ 2002.4.1. Таганрог, 2002. - С.88-89

34. Т. Unagami J. Electrochem. Soc., 127. 476 (1980)

35. Биленко Д.И., Мысенко Н.П., Хасина Е.И: ФТП, 17, 2090 (1983)109

36. M.I.J. Beale, J.D. Benjamin, M.J. Uren, N.G. Chew, A.G. Cullis. J. Cryst. Growth, 73, 622 (1985).

37. Anderson R.C., Muller R.S., Tobias C.W. J. Electrochem. Soc., 138, 3406 (1991).

38. Read A.J., Needs R.J., Nash K.J., Canham L.T., Calcott P.D.J., Qfeish A. Phys. Rev. Lett, 69, 1232(1992).

39. Tsu R., Babic D. Appl. Phys. Lett., 64, 1806 (1994).

40. Lehmann V., Hofmann F., Muller F., Gruning U. Thin Sol. Films, 255, 20 (1995).

41. Richter A., Steiner P., Kozlowsky F., Lang W. IEEE Electron. Dev. Lett., 12, 691 (1991).

42. Зимин С.П. Физика и техника полупроводников. — 2000. Т.34. вып. 3. С.359-363.

43. Зимин С.П. Письма в ЖТФ, 21(24), 46 (1995).

44. Cadet С., Deresmes D., Vuillaume D., Stievenard D. Appl. Phys. Lett., 64, 2827 (1994).

45. Зимин С.П., Комаров Е.П. Письма в ЖТФ, 24 (6), 45 (1998).

46. Зимин С.П., Братин А.Н. ФТП, 33, 476 (1999).

47. Зимин С.П., Письма ЖТФ, 20 (7), 55 (1994).

48. Ponomarev Е.А., Cowache P., Levy-Clement С. Mater: Int. Conf. "Porous Semiconductors Science and Technology" (Mallorca, Spain, 1998) P.23.

49. Винке А.Л., Зимин С.П., Палашов B.H. Патент РФ №2054746 (1996), приоритет 13.01.93.

50. Lee W.H., Lee С., Lang J. J. Non-Ciyst. Sol., 198, 911 (1996).

51. Libianiker Y., Balberg I., Partee J., Shinar J. J. Non-Cryst. Sol., 198, 949 (1996).

52. Балагуров JI.A. Материаловедение, №1, 50 (1998); Балагуров JI.A. Материаловедение, №3, 23 (1998).

53. Libianiker Y., Balberg I. Phys. Rev. Lett., 78, 2433 (1997).

54. Peng C., Hirchman K.D., Fauchet P.M. J. Appl. Phys., 80, 295 (1996).

55. Слободчиков C.B., Салихов Х.М., Руссу Е.В., Мередов М.М., Язлыева А.И. ФТП,31, 15(1997).

56. Родерик Э.Х. Контакты металл-полупроводник (М.: Радио и связь, 1982). Пер. с англ.: E.H. Rhoderick. Metal-semiconductors contacts (Clarendon Press, Oxford, 1978).

57. Зи С. Физика полупроводниковых приборов (M.: Мир, 1984) т. 1. Пер. с англ.: S.M. Sze. Physics of Semiconductor Devices (N.Y. Toronto - Singapore, Willey-Interscience Publ., 1981).

58. Zimin S.P., Kuznetsov V.S., Procaznicov A.V. Appl. Surf. Sei., 91, 355 (1995).

59. Чистяков B.B., Зимин С.П., Винке АЛ. Патент РФ №2065226 (1996), приоритет 27.07.93.

60. Pulsford N.J., Rikken G.L.J.A., Kessener Y.A.R.R., Lous E.J., Venhuizen A.N J. J. Luminecs., 57, 181 (1993).

61. Ben-Chorin M., Moller F., Koch F. J. Appl. Phys., 77, 4482 (1995).

62. Астрова E.B. Физика и техника полупроводников / E.B. Астрова и др. — 1999. том 33. Вып. 10. С. 1264-1270.

63. Аззам Р., Башира Н. Эллипсометрия и поляризованный свет (М., Мир. 1981).

64. Bjorklund R.B., Zangooie S., Arwin H. Appl. Phys. left., 69, 3001 (1996)

65. Tolmachev V.A. Proc. SPIE, 3094, 281 (1997).

66. Tolmachev V.A. Optics Commun, 153, 39 (1998).

67. Aspens D.E., Theeten J.B. J. Appl. Phys., 50, 4928 (1979).

68. Аверкиев H.C., Казакова Л.П., Лебедев Э.А., Рудь Ю.В., Смирнов А.Н., Смирнова H.H. ФТП, Т. 34, вып. 6. 2000. - С.757-761.

69. Бузынин Ю.Н., Гусев С.А., Дроздов М.Н., Дроздов Ю.Н., Мурель A.B., Красильников З.С., Ревин Д.Г., Шашкин В.И., Шулешова И.Ю. Тез. докл. 2-й Рос. конф. по физике полупроводников (Зеленогорск, 1996) T. 2.-С.123.

70. Сидорова Л.П., Гаврилов С.А., Емельянов А.В. Тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции "Микро- и наноэлектроника" (Звенигород, 1998) Т.2. С.3-33.

71. Zheng X.L., Wang W., Chen H.C. Appl. Phys. Lett., 60 (8), 986 (1992).

72. Shimizu A., Yamada Y., Isutsu G., Yano K., Kasuga M. Japan. J. Appl. Phys., 35, L 276 (1996).

73. Asnin V.M., Averkiev N.S., Churilov A.B., Markokv I.I., Mokrousov N.E., Silov A.YU., Stepanov V.I. Sol. St. Commun., 87, 817 (1993).

74. Московченко H.H. Газоанализаторы на основе пористого карбида кремния // Технология и конструирование в электронной аппаратуре / Н.Н. Московченко, A.M. Светличный. 2006. -№3. -С.32-35.

75. Butta N. A family of tinoxide-based sensors with improved selectivity to methane / N. Butta, L. Cinquegrani, E. Migno et al. // Sensors and Actuators B. — 1992. Vol. 6. - P.253-256.

76. Рамбеза С.И. Нужен ли человечеству искусственный нос? // Природа. -2005. №2. - С.5-12.

77. Сеченов Д.А. Газочувствительные датчики на основе карбида кремния / Сеченов и др. Баку: Мутарджим, 2004.

78. Shields V. В. A variable potential porous silicon carbide hydrocarbon gas sensor / V. B. Shields, M. A. Ryan, R. M. Williams // Inst. Phys. Conf. Ser. -1996. -N 142. P.1067-1070.

79. Технология тонких пленок. Справочник. / Под ред. Л. Майсела, Р. Глэнга-М.: Сов. радио, 1977.-Т. 1.-635 с.

80. Бурдовицин В.А. Исследование режимов получения и, свойств пленок ок-синитрида кремния при ионно-реактивном распылении : дисс. . канд. техн. наук. Томск,1981. — 143 с.

81. Корзо В.Ф. Диэлектрические пленки в микроэлектронике / В.Ф. Корзо, В.Н. Черняев. М.: Энергия, 1977. - 368 с.

82. Воробьев Г.А. Пробой тонких диэлектрических пленок / Г.А. Воробьев,

83. В.А. Мухачев. М.: Сов. радио, 1977. - 72 с.112

84. Троян П.Е. Разработка и исследование тонкопленочного холодного катода для электровакуумных приборов: дисс. . канд. техн. наук / Троян Павел Ефимович Томск, 1976 - 207 с.

85. Бурачевский Ю.А. Изучения свечения формованных МДМ-структур: дис. канд. физ.- мат. наук/ Бурачевский Юрий Алексеевич. — Томск, 1985- 200 с.

86. Гапоненко В.М. Влияние верхнего электрода на деградацию МДМ-катода / В.М. Гапоненко, Р.Б. Лубсанов, В.М. Подгорный // Тез. докл. XX Всес. конференции по эмиссионной электронике. Киев* 1987 — Т.1. — С.169.

87. Hogarth С.А. The voltage-current characteristics of thin MIM sandwiches with SiO/BiO as the insulator / K.I. Arshar, A. Glot, C.A. Hogarth // J. of Mater. Sciense. 1985. - Vol. 20, N lOi -P.3590-3596.

88. Быков В.А. Сканирующая зондовая микроскопия для науки и промышленности / В.А. Быков, М.И. Лазарев, С.А. Саунин. М.: Мир, 1997 - С.114.

89. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров / Под ред. Яминского И.В. М.: Научный мир, 1997. - 86 с.

90. Бахтизин Р.З. Физические основы сканирующей зондовой микроскопии / Р.З. Бахтизин, P.P. Галлямов // РИО БашГУ. Уфа, 2003 - С.82.

91. Галлямов М.О. Сканирующая зондовая микроскопия. Основные принципы, анализ искажающих эффектов / М.О. Галлямов, И.В. Яминский. -Уфа, 2001 С.143.

92. Г. Хасс. Физика тонких пленок, пер. с англ. под ред. Сандомирского В.Б. / Г. Хасс. // М.: Мир, 1978. -Т.8. - 168 с.

93. Замалин Е.Ю. Влияние реактивного ионного травления на пористость и величину заряда пленок диоксида кремния / Е.Ю. Замалин, Г.Н. Гриднева // Микроэлектроника. 1986. Т.25, №2. - С.143-145.

94. ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДАТЧИКА УГЛЕВОДОРОДОВ

95. ПатеитооблгщательСли): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) (Н11)1. Лвтор(и): см, на обороте1. Заявка №2010116215

96. Приоритет полезной модели 23 апреля 2010 г. 'Зарегистрировано в Росу дарственном реестре полезных •:моделейЛ?(х;сийской:;Федерацш Срок действня.патента истекает 23 апреля 2020 г.

97. Руководите.™Федеральной службщцот!^^ собственности, патентам и товарным знакам1. Б.П.Сшюиов1. Форма Л| 01 ИЗ-2008

98. ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,

99. ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ Приложение Б (РОСПАТЕНТ) ^

100. Бережковская наб., 30, корп. I, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995. Телефон (8-499) 240- 60- 15. Факс (8-495) 234- 30- 581. На № ОТ

101. Наш № 2010118778/28(026700)

102. При переписке просим ссылаться на номер заявки и сообщить дату получена* настоящей корреспонденции634050, г.Томск, пр. Ленина, 40, ТУСУР, патентно-информационный отделпо 8 АВГ 2011г

103. Заявка № 2010118778/28(026700)

104. Дата подачи заявки 11.05.2010

105. Заключение по результатам экспертизы прилагается.