Особенности структуры тонких пленок SiC, формируемых методом импульсного лазерного осаждения на подложках Si и Al2O3 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Рындя Сергей Михайлович

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ТОНКИХ ПЛЕНОК 81С, ФОРМИРУЕМЫХ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ НА ПОДЛОЖКАХ в! И А1203

Специальность 01.04.07 - «физика конденсированного состояния»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 и н:к 2014

Москва - 2014

005556927

005556927

Работа выполнена в ОАО «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова»

Научный руководитель: доктор технических паук, профессор

Каргин Николай Иванович

Официальные оппоненты: Логунов Михаил Владимирович,

доктор физико-математических наук, профессор, Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва, заведующий кафедрой радиотехники

Селезнев Борис Иванович

доктор технических наук, профессор, Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, директор института электронных и информационных систем

Ведущая организация: ОАО «Государственный научно-исследовательский и

проектный институт редкометаллической

промышленности «Гиредмет»

Защита состоится «18» декабря 2014 г. в 16.00 на заседании диссертационного совета Д 217.024.01 при ОАО «Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова» по адресу: 105064, Москва, пер. Обуха, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» и на сайте www.nifhi.ru.

Автореферат разослан «/■р»014 ]

Ученый секретарь диссертационного совета к.ф.-м.н.

С.Г. Лакеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Карбид кремния, благодаря ряду уникальных свойств: большой ширине запрещенной зоны (2,3 - 3,3 эВ для различных политипных форм), чрезвычайно высокому критическому полю лавинного пробоя (2-5 МВ/см), теплопроводности (3-5 Вт/(см-К)), превосходящей при комнатной температуре теплопроводность меди, химической и радиационной стойкости (за счет высокой энергии дефектообразования 25 -35 эВ) - является перспективным материалом для применения в различных областях современной электроники. Структуры на его основе обладают стабильными временными характеристиками, широким диапазоном рабочих температур (вплоть до 900°С) и могут быть использованы при создании новых приборов микро-, СВЧ- , мощной и сильноточной электроники, полупроводниковых детекторов ядерных частиц [1] и фотоэлектропреобразователей УФ излучения [2]. Кроме того, важным направлением развития технологии микроэлектроники в настоящее время является совмещение широкозонных материалов (GaN, AIN) с кремниевой электроникой. Слои карбида кремния на кремниевых подложках используются для последующего роста нитрида галлия и нитрида алюминия [3,4]. Тонкие пленки карбида кремния, полученные методом импульсного лазерного осаждения могут быть использованы в качестве темплейтов для роста структур GaN/SiC/Si и AIN/SiC/Si.

Перспективным методом создания тонкопленочных структур на карбиде кремния является метод импульсного лазерного осаждения (ИЛО) в вакууме или атмосфере буферного газа (Ar, N2, 02). Лазерное излучение обеспечивает самую высокую плотность энергии на распыляемой поверхности (109 Вт/см2) [5,6], что делает данный метод практически безальтернативным при получении сложных систем, в состав которых входят элементы с различными коэффициентами распыления. Развитие методов получения тонкопленочных структур при импульсном лазерном осаждении в высоковакуумных установках позволит получить ряд несомненных преимуществ: снижение температуры осаждения, резкое увеличение импульсной скорости испарения, получение сплошных пленок, начиная буквально с единиц нанометров, чего невозможно достичь другими способами.

Объектами исследования настоящей работы являются тонкие пленки карбида кремния, полученные методом импульсного лазерного осаждения (ИЛО).

Методы исследования. Для определения свойств и параметров слоев применялись следующие методы исследования: рентгенофазовый анализ (РФА), растровая электронная микроскопия (РЭМ), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ), ИК- Фурье спектроскопия, оптическая спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния (КРС), спектральная эллипсометрия, резерфордовское обратное рассеяние (POP).

Цель работы. Исследование процессов структурного и химического упорядочения в системе «кремний-углерод» при осаждении тонких пленок SiC методом ИЛО на подложках Si (100), Si (111) и А1203 (0001). Определение влияния температуры, типа и кристаллической ориентации подложки на элементный состав, структуру, оптические и фотоэлектрические свойства осаждаемых слоев карбида кремния.

В диссертационной работе были поставлены следующие основные задачи:

- изучить физико-технологические основы синтеза тонкопленочных структур на основе карбида кремния;

- провести комплексное исследование морфологии поверхности и структуры, фотоэлектрических и оптических параметров синтезируемых пленок SiC;

- определить параметры структуры поверхности в нанометровом диапазоне по данным атомно-силовой микроскопии, используя метод фликкер-шумовой спектроскопии.

Научная новизна работы:

- экспериментально определено влияние условий роста на структуру и морфологию поверхности пленок SiC на подложках Si(100), Si(lll) и А1203(0001) в широком диапазоне температур подложки при ИЛО;

- показано, что пленки SiC содержат в своем составе избыточный Si и только при осаждении при температуре 950 "С были получены пленки стехиометрического состава;

- обнаружено формирование нанокластеров кристаллического Si в объеме пленок карбида кремния при температурах подложки 700 + 750 °С;

- установлены параметры поверхности пленок SiC в нанометровом масштабе с использованием метода фликкер-шумовой спектроскопии (ФШС);

- установлено, что полученные пленки карбида кремния обладают электролюминесценцией, которая носит пробойный характер.

Практическая значимость проведенных исследований состоит в том,

что:

-структуры SiC/Si перспективны при их использовании в качестве подложечного материала для последующего выращивания эпитаксиальных слоев нитридов III группы. Т. к. это позволяет внедрить, например GaN, в кремниевую микроэлектронику без использования собственных дорогостоящих подложек.

- полученные данные о структуре и свойствах тонких пленок SiC могут использоваться при разработке высокотемпературных и радиационно-стойких микроэлектронных приборов и датчиков.

- результаты, полученные в настоящей работе, могут служить основой для подбора оптимальных технологических режимов проведения процесса осаждения, что позволит получить тонкопленочные структуры SiC с необходимыми параметрами (структурой, морфологией поверхности и др).

Результаты диссертационной работы использовались при выполнении НИР в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 -2013 гг.:

- по теме «Создание керамических и порошковых мишеней как источников для формирования тонкопленочных структур широкозонных полупроводниковых соединений (типа AIVBIV , AlnBv, AnBVI) и их твердых растворов методами магнетронного распыления и вакуумного лазерного испарения» ГК № П404 от 30 июля 2009 г.

- по теме «Создание композиционных керамических мишеней на основе карбида кремния и родственных ему материалов для осуществления процесса вакуумной лазерной абляции» ГК № П714 от 20 мая 2010 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Установленная взаимосвязь температуры роста с кристаллической структурой и морфологией поверхности получаемых слоев SiC на подложках Si(100), Si(l 11) и А1203(0001).

2. Установленная зависимость стехиометрического состава пленок SiC от температуры подложки,

3. Формирование нанокластеров кристаллического Si в объеме пленок карбида кремния при температурах подложки 700 750 °С.

4. Результаты анализа морфологии поверхности пленок SiC по методу ФШС;

5. Установленный механизм электролюминесценции тонких пленок карбида кремния, полученных методом импульсного лазерного осаждения.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и семинарах: European Conférence on Silicon Carbide and Related Materials ECSCRM 2014 (France, Grenoble 2014 г.), International high power laser ablation and beamed energy propulsion international conférence (USA, Santa Fe, 2014), XII Международной конференции по наноструктурированным материалам NANO 2014 (Москва 2014 г.), 10-й Курчатовской молодежной научной школе (Москва, 2012), III и IV Международной научно-технической конференции «Микро- и нанотехнологии в электронике» (Нальчик, 2010, 2011), VI Международном научном семинаре «Карбид кремния и родственные материалы» ISSCRM - 2009 (Великий Новгород, 2009), Всероссийской конференции по физической химии и нанотехнологиям «НИФХИ-90» (с международным участием), посвященной 90-летию Карповского института (Москва, 2008), 8-й Международной конференции «Пленки и покрытия - 2007» (Санкт-Петербург, 2007), VII Международной научной конференции «Химия твёрдого тела и современные микро - и нанотехнологии» (Кисловодск, 2007).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ, в том числе 4 статьи и 10 тезисов к докладам на международных и всероссийских конференциях, 1 патент РФ на изобретение.

Личное участие автора. Результаты, составившие основу диссертации, получены лично автором или при его определяющем участии. Автор лично проводил эксперименты, обработку результатов экспериментов. Ему

принадлежит основная роль в проведении анализа полученных результатов и составлению моделей. Постановка задач исследования и их интерпретация проведена совместно с научным руководителем и соавторами опубликованных работ.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 158 с. печатного текста. Она состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 122 наименований, Общий объем работы составляет 158 с. (в том числе 71 рисунок, 29 таблиц).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цели и основные задачи, отмечены научная и практическая важность полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дано описание физических и физико-химических свойства карбида кремния, рассмотрены кристаллическая структура и политипизм SiC, оптические, фотоэлектрические и полупроводниковые свойства карбида кремния. Проведен обзор литературных данных по методам получения тонких пленок карбида кремния. Показана перспективность метода ИЛО для нанесения тонких пленок SiC. Приведена схема типичной экспериментальной установки импульсного лазерного осаждения. В данной главе также представлен подробный обзор литературных данных о взаимосвязи технологических условий синтеза и физико-химических свойств тонких пленок карбида кремния. Рассмотрены вопросы влияния параметров лазерного излучения (длина волны излучения, энергия импульса излучения, плотность энергии лазерного излучения), материала подложки, материала мишени и температуры осаждения на структуру и морфологию пленок карбида кремния.

Во второй главе рассмотрены экспериментальное оборудование, методы и методики, использованные для проведения представленных в диссертационной работе исследований. Для получения тонких пленок SiC использовался экспериментальный технологический комплекс вакуумного лазерного испарения. Комплекс состоит из вакуумной системы, системы лазерного испарения и автоматизированной системы подогрева подложек. Вакуумная система позволяет проводить процесс напыления при остаточном давлении 10"5 Па. Основные параметры используемогоYAG:Nd лазера: длина волны 1,06 мкм, частота повторения 20 - 45 Гц, длительность лазерного импульса 10~8 с, энергия импульса 100 мДж, плотность мощности 109 Вт/см2, размер пятна фокусировки ~ 1 мм2. Автоматизированная система подогрева подложек позволяет поддерживать температуру в диапазоне 30 1000 °С с точностью 1% от заданного значения.

В данной главе также приведено краткое описание применяемых методов исследования: сканирующей (РЭМ) и просвечивающей (ПЭМ) электронной микроскопии, электронно-дифракционного метода и метода рентгеновской дифрактометрии. Рентгенофазовый анализ образцов проводился на

дифрактометре «Rigaku Ultima IV» с использованием CuKa излучения. Морфология поверхности изучались при помощи растрового электронного микроскопа «Quanta 3D». Приготовление образцов для просвечивающей электронной микроскопии осуществлялось фокусированным ионным пучком (ФИП) при энергии пучка 30 кэВ. Выполнялся поперечный срез и последующее утонение фольги до толщины 100 нм с целью обеспечения достаточной прозрачности. Для исследования применялся ПЭМ «FEI Titan G2 80-200.

В третьей главе представлены исследования влияния температуры и типа подложки на структуру и морфологию поверхности пленок SiC. Перечень синтезированных образцов представлен в табл. 1.

Табл. 1 - Параметры экспериментальных образцов

№ Тип подло жки т 1 ПОДЛ; °с Условия получения Толщина, нм Скорост ь роста, нм/имп. (х10°) Состав

Число импуль сов Частота следован ия имп Энергия в импульс е, мДж POP (± 10 нм) Эллип сометр ия(± 10 нм) ПЭМ/Р ЭМ(± 5 нм)

2964 Si(100) 30 50 000 30 100 240 245 258 4,9 Si[Co,95

2966 300 50 000 30 100 240 244 280 4,8 Si|Co,95

2967 500 50 000 30 100 260 262 280 5,2 SilCo,97

2968 700 50 000 30 100 230 232 180 4,6 SilC0i97

3151 950 10 000 45 100 37 45 4,1

3313 Si(lll) 30 30 000 45 150 246 217 7,2

3251 500 30 000 45 150 253 245 5,2

3252 600 30 000 45 150 208 233 5,2

3253 700 30 000 45 150 191 235 4,8

3178 950 20 000 45 100 74 73 70 3,6 Si,С,

Из анализа данных POP следует, что образцы при низких температурах синтеза (tnoal = 30 и 300°С) имеют химический состав отличный от стехиометрического (Si^oCo^s)- В литературных источниках вопросам сохранения стехиометрии при лазерной абляции уделяется мало внимания, поскольку считается, что при импульсном лазерном воздействии на мишень сложного состава эффект инконгруэнгности ее испарения не успевает себя проявить. Вместе с тем рядом авторов отмечается необходимость проведения процесса ИЛО систем, содержащих летучие элементы (например, кислород в металооксидных пленках [7], [8]), в атмосфере фонового газа. Равновесное значение парциального давления паров таких элементов над поверхностью растущего слоя велико, поэтому осуществление ИЛО в высоком вакууме при ростовых температурах ведет к отклонению формирующегося слоя от стехиометрии. Кроме того при проведении ИЛО в условиях высокого вакуума возможно вторичное распыление конденсата под действием высокоэнергетических частиц факела продуктов лазерной абляции. Известно,

что при физическом ионном распылении коэффициент выхода зависит от атомного номера и энергии связи элементов мишени [9]. Следовательно эффект ионного (или корпускулярного) распыления способен оказать заметное влияние не только на скорость осаждения слоя но и на его на элементный состав.

Зависимость скорости роста пленок БЮ, осажденных на (111) и (100), от температуры подложки представлена на рис. 1.

0,01

♦•----- ----. — ___ А

<

А---------- -----±-----

Рис. 1 - Зависимость скорости роста пленок 8 ¡С от температуры подложки (♦) при энергии в импульсе 100 мДж и зависимость элементного состава экспериментальных образцов (А) от температуры подложки

Как видно из приведенного рисунка, в области низких температур (до 500°С) скорость роста слоев практически не зависит от значения tn0WI и определяется исключительно массопереносом материала распыляемой мишени на подложку. В области высоких температур (> 500°С) происходит уменьшение значения Vg, что свидетельствует о смене режима формирования пленок. Главную роль здесь, по-видимому, начинают играть процессы, происходящие на ростовой поверхности. Это предположение подтверждается наблюдаемым изменением состава экспериментальных образцов, т.е. изменением соотношения C/Si по данным POP (рис. 1). Уменьшение содержания кремния в пленках с увеличением tnoi7 объясняется непропорциональной десорбцией компонентов с поверхности роста. Следует отметить, что при температуре подложки 950°С соотношение углерода и кремния в тонких пленках SiC приближается к стехиометрическому. Происходит самостабилизация элементного состава, которая, по всей вероятности, является отражением процессов упорядочения кристаллической структуры.

На рис. 2 представлены РЭМ-изображения поверхности тонких пленок SiC, полученных на Si(100). Характерной особенностью морфологии поверхности образцов на микроуровне является наличие квазисферических частиц («микрокапель») [10, 11], диаметр которых в большинстве случаев колеблется от 100 до 300 нм. В диапазоне tn0OT = 30°С - 500°С поверхностная концентрация микрокапель возрастает от величины ~ 1,0><107 см"2 (при ида = 30°С) до ~ 8,0х 107 см"2 (при tn0OT = 500°С).

& г

Рис. 2 - РЭМ изображения поверхности экспериментальных образцов, полученных при температуре подложки (а) 30°С; (б) 300°С; (в) 500°С (увеличение 50 ООО раз) и (г) 700°С (увеличение 100 ООО раз) на 81(100).

Полученные значения достаточно хорошо согласуются с литературными данными. Например в работе [12] количество микрокапель на единицу поверхности образца также росло с температурой и для пленки 81С, синтезированной при 1пода = 500°С, составило величину 3,0x107 см"2. Экспериментально установлено, что при 1пода = 950°С наблюдается снижение поверхностной концентрации микрокапель до ~ 1,4><106см"2.

Поверхность образцов № 2964 и 2968, синтезированных при относительно низких температурах (30 + 300°С), в свободных от микродефектов (микрокапель) областях является гладкой (среднеквадратичная шероховатость поверхности по данным СЗМ составляет около 0,4 нм). Это свидетельствует об аморфном характере пленочного покрытия. Поверхность пленок № 2967 и 2968, полученных при температурах 500 и 700°С, становится шероховатой (среднеквадратичная шероховатость возрастает от 0,8 нм до 7,0 нм), что может говорить о начале процесса кристаллизации. Образование кристаллической фазы в пленках №2968, №3151 и №3178 подтверждается методами ПЭМ и микродифракции электронов (рис. 3 а,б,в). Электронограмма образца №2968 имеет кольцевой характер с наложением слабых рефлексов, значительно уширенных по азимуту. Присутствие слабых, уширенных по азимуту рефлексов свидетельствует о начале формирования некоторой текстуры преимущественно в области гетерограницы пленка/подложка.

Рис. 3 — ПЭМ изображения высокого разрешения гетерограницыЯЮ'Б! экспериментальных образцов и их микродифрактограммы

Определенные по параметрам дифракционных колец межплоскостные расстояния позволяют идентифицировать образующуюся фазу как нанокристаллический Вместе с тем радиальное размытие первого

дифракционного кольца и очень слабые последующие дифракционные кольца говорят о наличии аморфной фазы. Эта фаза, по-видимому, заполняет пространство между соседними кристаллитами, которые в объеме пленки ориентированы хаотично, и их границы не имеют выраженного контраста (см. рис. За). Средний размер нанозерен Р-БЮ, образующихся при 1П0ДЛ = 700°С, не превышает 5 — 10 нм.

На рис. 3 б и 3 в представлены ПЭМ изображения области гетерограницы БУБГС и микродифрактограммы для образов № 3151 и № 3178. Микродифрактограммы, полученные от этих образцов являются точечными, что подтверждает формирование кристаллической структуры осаждаемых пленок Б1С. Экспериментально определенные значения межплоскостных расстояний с1(Ьк1) близки к расчетным для кубической решетки р-81С. Качество гетерограниц, наглядно свидетельствует о наследовании материалом пленки алмазоподобной кристаллической структуры кремния. Помимо основных рефлексов на рис. 3 в наблюдается и ряд дополнительных. Расчет межплоскостных расстояний для этих рефлексов указывает на их принадлежность к областям двойникования.

Зависимость топологии образцов № 3313 и № 3251 - 3253 (табл. 1) от температуры синтеза в целом аналогична зависимости, представленной на рис.

10

2 для образцов на кремнии (100), и отражает фазовый переход из аморфного в кристаллическое состояние. Данный переход наглядно иллюстрируют рентгенодифракционные спектры на рис. 4.

зо.оо г&ос c-s»

29, град

Рис. 4 - Рентгенодифракционные спектры экспериментальных образцов, синтезированных при различных температурах подложки (111) Si (на вставке к рисунку кривая качания для пика (111) (3-SiC)

Карбиду кремния здесь соответствуют пики дифракционного отражения от плоскостей (111) и (222) p-SiC при 26 = 35,5° и 75,3° соответственно. Межплоскостные расстояния для этих рефлексов составляют 2,520 и 1,260 А. На вставке к рисунку 3.11 показана кривая дифракционного отражения от плоскостей (111), полученная в высоком разрешении (шаг сканирования 0,002° с экспозицией в каждой точке 4 сек). Полуширина пика (FWHM) равна 0,56°. Исходя из этой величины, по формуле Дебая-Шерера можно рассчитать средний размер кристаллита (я20 нм). Это значение меньше реальных размеров кристаллитов SiC, наблюдаемых с помощью РЭМ и просвечивающей электронной микроскопии (50 -f- 100 нм). Следовательно, уширение дифракционного рефлекса вызвано не только размерным эффектом, но и дефектами кристаллической структуры (дислокациями, дефектами упаковки и т.д.).

Чтобы оценить состав и структурные особенности экспериментальных образцов, были получены спектры их ИК-пропускания в диапазоне, близком к колебательным модам связи Si-C (рис. 5 а, б). По данным ИК спектрометрии у синтезированных пленок в интервале 500 н- 1000 см"1 наблюдается область поглощения, связанная с валентными колебаниями группы Si-C [13] и несущая в себе информацию о структурно-химическом состоянии системы. В данной работе для анализа ИК спектров применялся метод «БКК» [14]. Метод предполагает пересчет коэффициента пропускания Т (%) тонкой пленки в коэффициент поглощения а (см"1). В табл. 2 представлены параметры спектров ИК поглощения

а

............ГУ..... 500 °С

1 300 °С

Л -- —

Л1 30 °с

V t

V/

б 700 "С

h

к 600 °с

л J— 500 °С

^Y— 30 °с

к г** —<- «f

1 г

1000 2000 3000

Волновое число, см'1

1000 2000 3000 4000

Волновое число, см-1

Рис. 5 а - ИК спектры пропускания ряда экспериментальных образцов полученных на (100), б-ИК спектры пропускания ряда экспериментальных образцов полученных на (111)

Табл. 2 - Параметры спектров ИК поглощения образцов пленок БЮ на 81 л пт пЯ!лт

№ образца Подложка Температура подложки, °С Положение максимума, см"1 Полуширина спектра, см'1

2964 Si(100) 30 686 270

2966 Si(100) 300 717 240

2967 Si (100) 500 796 80

2968 Si (100) 700 796 80

3151 Si (100) 950 795 40

3313 Si (111) 30 715 250

3251 Si (111) 500 760 160

3252 Si(111) 600 789 115

3253 Si (111) 700 789 90

3178 Si (111) 950 789 45

Наблюдаемое изменение формы спектра а(со), а также заметное уменьшение полуширины спектральных полос с ростом 1подл является следствием упорядочения углов и длин связей - С, т.е. отражает структурное упорядочение материала тонких пленок.

Следует отметить, что помимо полуширины спектральной линии а(а) с ростом ^одл изменяется и положение ее максимума. Наблюдается сдвиг со0 в сторону больших частот к значению 800 см"1, характерному для тетраэдрических связей монокристаллического карбида кремния [15]. Этот сдвиг вызван улучшением однородности распределения атомов углерода и кремния в 1-й и 2-й координационных сферах.

Как известно [14] интегральная интенсивность спектра а(со) связана с концентрацией соответствующих колебательных групп соотношением:

Кьопа; = (1)

где а - показатель поглощения, А; - весовой коэффициент, задаваемый эффективным сечением поглощения (для связей 81-СА3«2,1 х 1019см"' [13]).

Зависимости концентрации связей - С от параметра <:лодл, полученные с учетом соотношения (1), приведены на рис. 6.

Рис. 6 - Зависимость концентрации связей Si - С от параметра tnofln: для образцов на Si (100) и образцов на Si (111)

При низкой температуре подложки tn0fll = 30°С должно иметь место случайное образование химических связей, определяемое лишь долей соответствующих компонентов. Однако процент содержания Si - С связей здесь несколько превышает величину, соответствующую полному разупорядочению системы (50%). Это, по всей вероятности, вызвано особенностями метода ИЛО: в процессе роста участвуют высокоэнергетические частицы плазмы эрозионного факела, которые, попадая на поверхность подложки, обладают повышенной подвижностью [16]. Следствием температурной активации поверхностной подвижности атомов, выражающейся в разрыве связей Si - Si с последующим образованием связей Si - С [17], является и химическое упорядочение системы, наблюдаемое при увеличении tnoiw (рис. 6).

В работе выполнена параметризация структуры поверхности пленок SiC на Si(100), Si (111) и А1203 по оригинальной методике. Метод АСМ, позволяет представлять топографию флуктуирующих рельефов поверхности в виде трехмерных массивов оцифрованных профилей h(x\ у) поверхности. Концептуальная сложность решаемой проблемы состоит в том, что для получения метрологически значимой информации о структуре таких поверхностей на нанометровых масштабах, необходимо адекватным образом «отстроиться» от неизбежно присутствующих помех - низкочастотных составляющих рельефа, пространственные частоты которых менее

/х ~ (100 нм)1. Эти проблемы были разрешены в рамках метода фликкер-шумовой спектроскопии [18-20].

В ФШС методологии информационные параметры привязываются к базовому для статистической физики образу автокорреляционной функции:

у/(Д) = (А(хЖх + А)),_д, (2)

где А — параметр пространственного сдвига, а угловые скобки означают усреднение по интервалу Ь — А. Процедура усреднения по интервалу Ь означает, что все характеристики, которые можно будет извлечь при анализе зависимостей |//(Д), следует рассматривать как средние по указанному интервалу. Для выявления информации, заключенной в 1//(А), удобно анализировать некоторые преобразования («проекции») этой функции: неполное косинус-преобразование Б(/х) автокоррелятора («спектр мощности»):

£

) = I (КФ{х + X, ■ соь{2ж/ххх (3)

о

(здесь полагаем <Н(х)> = 0:/к ~ пространственная частота), а также разностный момент второго порядка Ф(2,(А) (переходная структурная функция Колмогорова):

Ф<2,(Д) = {[/г(д:)-/7(д: + Д)]2^ (4)

При этом зависимости Ф(2)(г) формируются исключительно резонансными компонентами и скачками динамических переменных, а в зависимости Б{/) формируются резонансными компонентами, скачками динамических переменных и нерегулярностями-всплесками. При этом зависимости, характеризующие хаотические составляющие ФС(2)(Д) зависимости Ф<2'(Д), формируются исключительно нерегулярностями-скачками динамической переменной на каждом уровне иерархии системы, а в формирование хаотических составляющих 5С(/^) зависимостей Я(/х) вносят вклад не только нерегулярности-скачки, но и более резко изменяющиеся нерегулярности-всплески. Информационные характеристики анализируемых поверхностей, характеризующие хаотические составляющие ФС<2)(А) и Яс(/Х) , извлекаются из сопоставления расчетных и полученных на основе экспериментальных данных зависимостей Б(/х) и Ф(2,(А) и имеют смысл длин корреляции и параметров, определяющих темпы ослабления (корреляционных связей) на этих длинах корреляции для нерегулярностей различного типа.

Приведем интерполяционные выражения для хаотических составляющих структурной функции 2-го порядка ФС<2,(Д) и спектра мощности 5С.(/*).

Ф'2' (А) = 2<т2 • [1 - Г"1 (Я,) • Г (Я,, Д/Х,)]2, (5)

Здесь а - среднеквадратичное отклонение значения измеряемой динамической переменной от среднего значения, Н\ - константа Херста, характеризующая скорость, с которой динамическая переменная теряет память

о своей величине на пространственных интервалах, меньших длины корреляции L\, Sc(0), L0 и п - феноменологические параметры, которые вводятся для описания спектров мощности, при обработке экспериментально получаемых пространственных рядов.

Профиль высот h(x), соответствующий каждому скану, выражается в виде линейной суперпозиции высокочастотной хаотической компоненты hc(x) и медленно изменяющейся резонансной компоненты hr(x):

h{x) = hc{x) + h,{x). (7)

В этом случае функции автокоррелятора и спектра мощности можно представить в виде:

<//(Д) = у/г(Д) + У/с(Д), S(fx) = Sr(fx) + Sc(fx). (8)

Резонансная составляющая рассматриваемого автокоррелятора с

использованием неполного обратного косинус-преобразования от резонансного вклада S,(fx):

щг(\) - 2 ¡Sr(fx)cos(27r/xA)dfx, (9)

vt

где интервал интегрирования [1IL, j:\LF] определяет область «резонансных» частот. Основной вклад в (9) формирует область частот, fXtip

< (0,l-0.2]/d (fd -

пространственная частота дискретизации при получении АСМ изображения), и формальное увеличение верхнего предела в (8) до значения fx,mm = 0.5 fi практически не влияет на зависимость На основе (8) находим

резонансную составляющую Ф/2)( Д), учитывая стационарный характер 1г,(х) профиля:

Ф'г2,(Д) = 2к(0)-^(Д)]. (10)

Тогда хаотическую составляющую ФС<2,(Д) разностного момента 2-го порядка, для которой справедливо интерполяционное выражение (5), можно представить в виде:

ф<2)(Д) = ф<2>(Д)-ф(;'(Д). (11)

На основе (5)-(11) удается последовательно разрешить проблему разделения вкладов резонансных и хаотических составляющих с полной параметризацией исследуемых профилей высот.

В табл. 3 приведены усредненные ФШС параметры исходной подложки Si(100) и формируемых методом ИЛО поверхностных слоев SiC.

Параметр а для пленок, полученных при температурах до 700 °С, имеет малую величину, значение которой близко к значению для исходной подложки кремния 0,32 нм. При 700 °С величина ст скачкообразно увеличивается до значений 6,03 нм и 6,66 нм для Si(100) и Si(lll) соответственно. Дальнейшее увеличение температуры роста приводит к снижению параметра шероховатости до значений 2,79 нм и 4,24 нм для пленок на подложках Si(100) и Si(lll) соответственно.

Табл. 3 - Усредненные ФШС параметры исходной подложки Si(100), а также формируемых методом ИЛО слоев SiC на подлжках Si(100) и Si(lll), определяемые по АСМ изображениям (3x3 мкм2)._

№ <й>, им <5, нм а, нм Н\ ¿ь мкм Sc(l0-'), (нм)2-мкм La, мкм п

Si(100) подл. 3,02 0,35 0,32 0,76 0,034 0,00025 0,026 2,36

3151 21,7 3,04 2,79 1,20 0,032 0,01248 0,030 3,01

2968 29,7 6,92 6,03 0,99 0,170 0,32623 0,148 2,63

2967 7,15 0,82 0,72 1,50 0,06 0,00083 0,04 3,48

2966 2,81 0,34 0,30 1,02 0,20 0,00034 0,15 2,51

2964 3,27 0,37 0,33 0,97 0,23 0,00033 0,17 2,44

3178 31,8 5,28 4,24 1,05 0,036 0,02488 0,026 2,90

3253 32,7 8,1 6,66 0,79 0,204 0,50155 0,166 2,41

3252 0,54 0,1 0,02 0,46 0,062 0,00037 1,00 1,21

3251 3,49 0,33 0,25 0,74 0,09 0,00096 0,073 1,79

Параметр Бс(Ь0 ) также имеет наибольшее значение для пленок полученных при 700 °С 0,32 (нм)2-мкм и 0,50 (нм)2 мкм для 81(100) и 81(111) соответственно. Для низкотемпературных образцов 8с(Ь0ч) имеет значение близкое к нулю, т.е. отсутствует «острийность» структуры поверхности. При температуре 950 °С наблюдается уменьшение параметра 8с(Ь0"') до величин 0,012 (нм)2-мкм и 0,024 (нм)2-мкм для 81(100) и 81(111) соответственно. Для низкотемпературных образцов параметр 8с(Ь0"') имеет значение близкое к значению для подложки кремния 0,00025 (нм)2 мкм. Величина 8с(Ь0-1) для пленок 81С осажденных при низких температурах приближается к нулю, т.е. поверхность является гладкой, отсутствует «острийность» структуры поверхности.

Особенности структуры и характер нерегулярностей поверхности формируемых слоев 81С/81 на масштабах до 100 нм могут определять базовые функциональные свойства этих слоев, в том числе, как поверхности для напыления последующих слоев при производстве светодиодов на соединениях ваИ и других Ш-нитридах [21].

В четвертой главе проведены результаты исследований структуры и морфологии поверхности тонких пленок 81С осажденных на А1203. Параметры полученных образцов представлены в табл. 4.

Также как и для образцов, полученных на кремниевых положках химический состав пленок на А1203 (0001) не соответствует стехиометрическому Б^С при низких температурах осаждения. Низкотемпературные образцы содержат в своем составе избыточный 81 Повышение температуры осаждения до 1000 °С приводит состав к состоянию близкому к стехиометрическому, т.е. как и в случае с образцами на кремниевых подложках идет процесс самостабилизации элементного состава.

№ Условия получения Толщина, нм Скорость Состав

Число Частота Энергия в Эллипсомет роста,

^ЛОДП. С импуль следован импульсе, РОР(±Ю нм) рия (±10 нм/имп

сов ия имп мДж нм) (*10J)

3493 100 70 000 45 100 368 363 5,3 SïlCo.88

3467 500 65 000 45 100 280 275 4,3 Si]C0>73

3479 750 70 000 45 100 267 266 3,8 Si,C0,„

3477 1000 72 000 45 100 258 284 3,6 ЗД,0,

Для оценки состава и структурных особенностей пленок применялся метод спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС). На рис. 9 представлены спектры КРС тонких пленок SiC, осажденных на сапфировых подложках.

45000

40000

. 35000

X 30000 ё

(5 25000 о о

| 20000 о

£ 15000

Е

® 10000 5000 о

О 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Волновое число,см-1

Рис. 7 - Спектры КРС рассеяния света тонких пленок SiC на подложках А1203(0001), осажденных при температурах 100, 500, 750 и 1000 °С, полученные с помощью спектрометра Renishaw InVia Reflex.

В спектрах можно выделить 3 области связанные с колебаниями связей Si-Si (200-550 см1), Si-C (550-1100 см1) и С-С (1100-2000 см"1). В спектрах КРС тонких пленок карбида кремния, полученных при температурах 750 и 1000°С, наблюдаются две полосы, связанные с поперечными оптическими (ТО) и продольными оптическими (LO) фононными модами. Полоса при 796 см"1 соответствует поперечной оптической моде 3C-SiC, а полоса при 972 см"1 соответствует продольной оптической моде 3C-SiC. Положение полос согласуется с данными работы [22]. Отличительной особенностью образца полученного при температуре 750°С является присутствие интенсивного узкого пика на 524 см"1. Этот пик можно связать с наличием кристаллической фазы кремния в пленке. По литературным данным [23] пик относящийся к нанокристаллическому Si находится на 510 см"1, по данным работы [24] на 520

Рис. 8 - ПЭМ изображение высокого разрешения образца 3479 и профиль поперечного сечения в локальной области

см"1, по данным [25] на 519 см"'. Различия в положении пиков, скорее всего, обусловлены разным размером кристаллитов в пленках, полученных авторами рассматриваемых работ. Следует отметить, что повышение температуры осаждения приводит исчезновению пика Б! в спектре.

Также формирование кристаллической фазы кремния в пленке карбида кремния при температуре 750 °С подтверждают результаты ПЭМ высокого

Как видно из рис. 8 а в структуре пленки присутствуют две различные кристаллические фазы. Расчет межплоскостных расстояний по изображению ПЭМ проводился в программе ImageJ, путем построения поперечного сечения (рис. 8 б) из которого определялся период в пикселях, далее проводился пересчет этого периода в нм, используя длину масштабного отрезка. Определенные значения межплоскостных расстояний 0,254 нм и 0,322 нм практически совпадают с рассчитанными теоретически расстояниями для плоскостей (111) кубического карбида кремния и кремния 0,2517 нм и 0,3135 нм соответственно. Эти результаты подтверждают данные КРС о формировании кристаллических нанокластеров Si в структуре пленок SiC. Аналогичные кластеры Si наблюдались и в пленках, осаждаемых на кремниевых подложках при температуре 700 °С.

ПЭМ изображение показывает, что рост пленок карбида кремния идет в направлении [111]. Рост в этом направлении на сапфировой подложке (0001) объясняется тем, что мотивы расположения атомов в плоскости (111) 3C-SiC и плоскости (0001) АЬ03 являются одинаковыми.

Несоответствие периодов решетки подложки и наращиваемого слоя составляет около 35 %, при этом примерно на 2 межатомных расстояния

подложки приходится 3 межатомных расстояния слоя БЮ. В этом случае рост возможен только с образованием дислокаций несоответствия.

Структурные изменения в тонких пленках в ¡С на А1203 исследовались также и методом рентгеновской дифрактометрии. На рис. 9 представлены рентгенодифракционные спектры экспериментальных образцов, синтезированных при различных температурах подложки.

7П о

А1г0,(0001)

750

500 °С

Рис. 9 - Рентгенодифракционные спектры экспериментальных образцов, синтезированных при различных температурах подложки А120з(0001)

В рентгенодифракционном спектре присутствуют пики, относящиеся к подложке А120з(0001) и к пленке Б ¡С. Узкие интенсивные пики соответствуют подложке А12Оз. Карбиду кремния соответствуют широкие пики дифракционного отражения от плоскостей (111), (220) и (400) при 35,5°, 59,5° и 88,5° соответственно (рисунок 16), относящиеся к кубической модификации карбида кремния ЗС-вЮ. Наибольшая доля кристаллической фазы карбида кремния образуется в образце № 3477, т.к. от него получены рентгеновские пики с наибольшей интенсивностью. Следует отметить, что образование кристаллических нанокластеров в] в образце № 3479 также подтверждает, наличие пика дифракционного отражения от плоскости (111) 81 при 28°.

В пятой главе исследованы фото- и электролюминесцентные свойства тонких пленок и слоев ЗЮ, полученных на кварцевом стекле при относительно низких температурах 300 - 500 °С методом ИЛО. Показано, что эти образцы обладают фото- и электролюминесценцией. Так на рис. 10 представлен типичный спектр возбуждения фотолюминесценции (а) и спектр электролюминесценции (б) тонкой пленки вЮ. Измерение электролюминесценции проводили в ячейке «сэндвич» типа с использованием прозрачного электрода из Бп02 и второго электрода из слоя алюминия.

1,2 5 1 ° 0,8

0 0,6 м

1 0,4

I 0,2

я

О

а

\

\

\ \

V

б

/

у /

300 340 380 420 460 500 Дадна волны, нм

400 450 500 550 600 650 700 Длина волны, нм

Рис. 10 - Спектр возбуждения фотолюминесценции (а) и спектр электролюминесценции (б) тонкой пленки ¿¡С.

Спектр фотовозбуждения является широким, причиной этого может быть большая плотность состояний в запрещенной зоне, т.е. концентрация активных дефектов в образце. Максимум спектра фотовозбуждения приходится на 370 нм.

Форма спектра электролюминесценции тонкопленочных образцов (рис. 10 б) определяет красный цвет их свечения. Длинноволновый край спектрального распределения уходит в ближнюю инфракрасную область.

В данном случае возможно проявление эффекта так называемой пробойной электролюминесценции [26]. Электролюминесценция данного типа имеет широкий спектр, подобный спектру абсолютно черного тела, нагретого до температуры 6000 К и выше [26,27]. Она обусловлена релаксацией «горячих» электронов, т.е. внутризонными излучательными переходами высокоэнергетических носителей, получивших энергию в сильном электрическом поле поверхностного барьера. Ясно, что коротковолновый край спектра электролюминесценции связан с абсорбцией излучения самим материалом в спектральном диапазоне его фундаментального поглощения. Иными словами, коротковолновое излучение, возникающее при пробое, поглощается кристаллом.

Также механизм пробойной люминесценции подтверждает исследование волн яркости при возбуждении электролюминесценции прямоугольными однополярными импульсами. В этом случае передний и задний фронт волны яркости практически повторяют фронт возбуждающего напряжения. Участков нарастания и спада яркости практически не наблюдается, что говорит о достаточно быстрой кинетике возгорания и затухания люминесценции, которая находится за пределами временного разрешения регистрирующей системы. Быстрое протекание процессов характерно для эффекта пробойной электролюминесценции.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы.

1. Экспериментально определено влияние условий роста на структуру и морфологию поверхности пленок SiC на подложках Si(100), Si(lll) и А1г0з(0001) в широком диапазоне температур подложки при НЛО;

2 Выполнена параметризация структуры поверхности пленок SiC на Si(100), Si (111) и А120з(0001);

3. С помощью метода резерфордовского обратного рассеяния (POP) исследована зависимость стехиометрического состава пленок от температуры подложки, показано, что пленки SiC содержат в своем составе избыточный Si и только при осаждении при температуре 950 °С были получены пленки стехиометрического состава;

4. Обнаружено формирование нанокластеров кристаллического Si в объеме пленок карбида кремния при температурах подложки 700 + 750 °С;

5. Установлено, что полученные пленки карбида кремния обладают электролюминесценцией, которая носит пробойный характер.

Список публикаций по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Исследование морфологии и структуры тонких пленок 3C-SiC на кремнии методами электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии / A.C. Гусев, С.М. Рындя, A.B. Зенкевич, Н.И. Каргин, Д.В. Аверьянов, М.М. Грехов // Материалы электронной техники. Известия вузов. - 2013. — № 4. - С. 44 - 48 (Structural Analysis of PLD Grown 3C-SiC Thin Films on Si / A.S. Gusev, S.M. Ryndya, N.I. Kargin, D.V. Averyanov, E.P. Pavlova // Journal of Surface Investigation-V. 8,1. 6,-2014,-P. 1221-1229).

2. Параметризация структуры хаотических поверхностей в нанометровом диапазоне по данным атомно-силовой микроскопии / С.Ф. Тимашев, С.Г. Лакеев, П.И. Мисуркин, Ю.С. Поляков, П.С. Тимашев, Ю.Я. Томашпольский, Н.В. Садовская, Г.И. Тереньтьев, С.В. Медведевских, А.Б. Соловьева, Н.И. Каргин, С.М. Рындя, В.А. Тимофеева // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2013. - № 3. Т. 79 - С. 26 - 38.

3. Низкотемпературный синтез тонких пленок карбида кремния методом вакуумной лазерной абляции и исследование их свойств / А. С. Гусев, С. М. Рындя, Н. И. Каргин, Е. А. Бондаренко // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2010. - № 5. - С. 18-22. (Low temperature synthesis of SiC films by vacuum laser ablation and their characterization / A.S. Gusev, S.M. Ryndya, N.I. Kargin, E.A. Bondarenko // Journal of Surface Investigation - V. 4,1. 3, - 2010, - P. 374-378).

4. Исследование фото- и электролюминесцентных свойств тонких пленок и слоев SiC / Н.И. Каргин, A.C. Гусев, С.М. Рындя, Л.В. Михнев, Е.А. Бондаренко, P.C. Рыданов // Известия вузов Северо-Кавказский регион. Ростов-на-Дону. - 2008. - № 4 - С. 39 - 43.

Патент:

5. Способ получения тонких эпитаксиальных слоев ß-SiC на кремнии монокристаллическом / Каргин Н.И., Гусев A.C., Рындя С.М., Зенкевич A.B., Павлова Е.П. // патент на изобретение RUS 2524509 25.04.2013.

Прочие публикации:

6. Pavlova Е.Р. / Growth of ЗС-SiC Thin Films on Silicon Substrate by Pulsed Laser Deposition / Pavlova E.P. Ryndya S.M., Gusev A.S., Kargin N.I. // XII international conference on Nanostructured Materials (NANO 2014), Moscow, Russia on July 13 - 18, 2014 - P. 315.

7. Рындя C.M. Получение эпитаксиальных пленок карбида кремния на кремнии методом вакуумной лазерной абляции / С.М. Рындя, A.C. Гусев, Н.И. Каргин, A.B. Зенкевич // 10-я Курчатовская молодежная научная школа, г. Москва 23 -26 октября 2012 г.

8. Рындя С.М. Исследование тонких пленок карбида кремния методом просвечивающей электронной микроскопии / С.М. Рындя, A.C. Гусев, Н.И. Каргин, Е.А. Бондаренко // IV Международная научно-техническая конференция «Микро- и нанотехнологии в электронике» Нальчик 22 - 26 сентября 2011-С. 78.

9. Каргин Н.И. Исследование оптических свойств тонких пленок карбида кремния, полученных методом вакуумной лазерной абляции / Н.И. Каргин, A.C. Гусев, С.М. Рындя, Е.А. Бондаренко, Б.А. Билалов // III Международная научно-техническая конференция «Микро- и нанотехнологии в электронике» Нальчик 11-16 октября 2010 - С. 61 - 62

10. Рындя С.М. Исследование методом РЭМ тонких пленок карбида кремния осажденных вакуумным лазерным испарением / С.М. Рындя, Н.И. Каргин, A.C. Гусев, Е.А. Бондаренко, Б.А. Билалов // VI Международный научный семинар «Карбид кремния и родственные материалы» ISSCRM - 2009 Великий Новгород 27 - 29 мая - 2009 - С. 76 - 78.

11. Каргин Н.И. Физико-технологические особенности получения тонких пленок карбида кремния методом вакуумной лазерной абляции / Н.И. Каргин, A.C. Гусев, С.М. Рындя, Е.А. Бондаренко // Всероссийская конференция по физической химии и нанотехнологиям «НИФХИ-90» (с международным участием), посвященная 90-летию Карповского института Москва, 10-14 ноября - 2008 - С. 36-37

12. Каргин Н.И. Получение тонких пленок карбида кремния методом вакуумной лазерной абляции / Н.И. Каргин, A.C. Гусев, С.М. Рындя, Е.А. Бондаренко, P.C. Рыданов // Химия твёрдого тела и современные микро - и нанотехнологии: Тез. докл. VII Международн. научн. конф. 17 - 22 сентября 2007 г - Кисловодск. - 2007. - С. 289 - 291.

13. Каргин Н.И. Получение тонких пленок карбида кремния методом импульсного лазерного напыления / Н.И. Каргин, Гусев A.C., С.М. Рындя, Е.А. Бондаренко, P.C. Рыданов // 8-я Международная конференция «Пленки и покрытия - 2007» - Санкт-Петербург, Россия 22-25 мая 2007. - С. 160 - 161.

Список цитируемой литературы:

1. Лебедев А.А. и др. Эпитаксиальные пленки 6H-SiC как детекторы ядерных частиц // ФТП. - 2000. - Том 34. - Вып. 2. - С.249 - 255.

2. Бланк Т.В. и др. Полупроводниковые фотоэлектропреобразователи для ультрафиолетовой области спектра // ФТП. - 2003. - Том 37. - Вып. 9. - С.1025 - 1055.

3. Сорокин Л.М., Калмыков А.Е., Бессолов В.Н. и др. Структурная характеризация эпитаксиальных слоев GaN на кремнии: влияние буфферных слоев // Письма в ЖТФ. - 2011. - Том 37. - Вып. 7. - С. 72 - 79.

4. Kukushkin S.A., Osipov A.V., Bessolov V.N. et al. Substrates for epitaxy of gallium nitride: new materials and techniques // Rev.Adv. Mater. Sci. 17. - 2008. -P. 1-32.

5 http://www.laser.ru/science/scien23det.html.

6. Анисимов С.И., Лукьянчук Б.С. Избранные задачи теории лазерной абляции // Успехи физических наук. - 2002. - Том 172. - № 3. - С. 301 - 333.

7. . Christoulakis, М. Suchea, М. Katharakis et al. / ZnO nanostructured transparent thin films by PLD // Rev. Adv. Mater. Sci. - 2005. - V. 10. - P. 331 - 334.

8. В.Ю. Фоминский, C.H. Григорьев, Р.И. Романов и др. / Свойства тонких пленок оксида вольфрама, формируемых методами ионно-плазменного и лазерного осаждения для детектора водорода на основе структуры MOSiC / ФТП. - 2012. - Том 46. Вып. 3 - С. 416 - 424.

9. М.А. Lieberman, A.J. Lichtenberg / Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 2nd Edition // John Wiley & Sons. - 2005. - P. 800.

10. C. Ghica, C. Ristoscu , G. Socol, D. Brodoceanu, L.C. Nistor, I.N. Mihailescu, A. Klini, C. Fotakis. Growth and characterization of P-SiC films obtained by fs laser ablation // Applied Surface Science. - 2006. - V. 252. - P. 4672 - 4677.

11. C. Ristoscu, G. Socol, C. Ghica, I.N. Mihailescu, D. Gray, A. Klini, A. Manousaki, D. Anglos, C. Fotakis. Femtosecond pulse shaping for phase and morphology control in PLD: Synthesis of cubic SiC // Applied Surface Science. -2006. - V. 252. - P. 4857 - 4862.

12. M.Vendan, P. Molian, A. Bastawros / Ultra-short pulsed laser deposition and patterning of SiC thin films for MEMS fabrication // Mater. Sci. in Semiconductor Processing. - 2005. - V. 8, Iss. 6. - P. 630 - 645.

13. V.P. Tolstoy, I.V. Chernyshova, V.A. Skryshevsky, Handbook of infrared spectroscopy of ultrathin films, Hoboken N.J.: Wiley-Interscience, - 2003. P. 710.

14. M. H. Brodsky, M. Cardona, J. J. Cuomo / Infrared and Raman spectra of the silicon-hydrogen bonds in amorphous silicon prepared by glow discharge and sputtering // Physical Review В - 1977. V. 16. - N. 8. - P. 530-535.

15. И.К. Бейсембетов, K.X. Нусупов, Н.Б. Бейсенханов и др. / Инфракрасная спектроскопия ионно-синтезированных тонких пленок карбида кремния // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2013. - № 4 (1).-С. 42-55.

16. Silicon carbide - materials, processing and applications in electronic devices / Edited by Moumita Mukherjee. InTech. - 2011. - P. 558.

17. М.А. El Khakani, M. Chaker, M.E. O'Hern at al. / Linear dependence of both the hardness and the elastic modulus of pulsed laser deposited a-SiC films upon their SiC bond density // J. Appl. Phys. V. 82 - 1997 - P. 4310 - 4318.

18. Тимашев С.Ф., Поляков Ю.С., Лакеев С.Г., Мисуркин П.И., Данилов А.И. Принципы флуктуационной метрологии // Журнал физической химии. 2010. Т. 84. №10. С. 1980-2000.

19. Тимашев С.Ф., Лакеев С.Г., Мисуркин П.И., Поляков Ю.С., Тимашев П.С., Томашпольский Ю.Я., Садовская Н.В., Тереньтьев Г.И., Медведевских С.В., Соловьева А.Б., Каргин Н.И., Воронцов П.С., Рындя С.М., Тимофеева В.А. Параметризация структуры хаотических поверхностей в нанометровом диапазоне по данным атомно-силовой микроскопии // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. № 3. С. 26-38.

20. Mirsaidov U., Timashev S.F., Polyakov Yu.S., Misurkin P.I., Polyakov S.V., MusaevI. Analytical method for parameterizing the random profile components of nanosurfaces imaged by atomic force microscopy // Analyst. 2011. - V. 136. N 3. -P. 570-576; http://arxiv.org/abs/1010.6232.

21. С. А. Кукушкин, Осипов A.B., Жуков С.Г. и др. / Светодиод на основе III-нитридов на кремниевой подложке с эпитаксиальным нанослоем карбида кремния // Письма в ЖТФ. - 2012. - Т. 38, вып. 6. - С. 90 - 95.

22. S. Nakashima and Н. Harima / Raman Investigation of SiC Polytypes // Phys. stat. sol. (a). - 1997 - V. 162. P. 39 - 64.

23. H. Shen, T. Wu, Y. Pan, L. Zhang, B. Cheng, Z. Yue / Structural and optical properties of nc-3C-SiC films synthesized by hot wire chemical vapor deposition from SiH4-C2H2-H2 mixture // Thin Solid Films. - 2012. - V. 522. - P. 36-39.

24. D. Song, E.C. Cho, Y.-H. Cho et al. / Evolution of Si (and SiC) nanocrystal precipitation in SiC matrix // Thin Solid Films. - 2008. - V. 516. - P. 3824-3830.

25. B. Parida, J. Choi, G. Lim et al. / Enhanced Visible Light Absorption by 3C-SiC Nanoparticles Embedded in Si Solar Cells by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition // Journal of Nanomaterials - 2013. - Article ID 953790. - P. 1 - 10.

26. A.M. Генкин, B.K. Генкина, Л.П. Гермаш / Кинетика пробойной электролюминесценции в р-n структурах на основе карбида кремния // ЖТФ. -2000. - Том 70. - Вып. 4. - С. 52 - 55.

27. М.В. Белоус, A.M. Генкин, В.К. Генкина, О.А. Гусева / Спектры пробойной электролюминесценции р-n переходов на карбиде кремния // ФТП. - 1997. -Том 31.-№2,-С.213-216.

Подписано в печать 07.11.2014. Объем1,5п.л. ТиражЮОэкз. Заказ № 255.

Типография НИЯУ МИФИ. Каширское шоссе, 31.