Перестройка частоты колебаний в диодах Ганна ММ-диапазона из фосфида индия в условиях оптической накачки тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РГБ ОД

(■■:\1 '.оси

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО

УДК 537.311.322 На правах рукописи

ПОДЧИЩАЕВА Ольга Вячеславовна

ПЕРЕСТРОЙКА ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ В ДИОДАХ ГАННА ММ-ДИАПАЗОНА ИЗ ФОСФИДА ИНДИЯ В УСЛОВИЯХ ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ

Специальность 01.04.10 — Физика полупроводников

и диэлектриков

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород, 1994

Работа выполнена в Нижегородском научно-исследовательском фц-зико-техничсском институте.

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук Филатов О. Н.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Ефремоп Г. Ф., кандидат технических наук Па&ельев Д. Г.

Ведущая организация: Институт радиотехники и электроники РАН (г. Москва).

Защита состоится с » : ■/-С-/--'■■ '>_ 1994 г.

в_часов на заседании специализированного совета Д 063.77.03 при

Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского по адресу: г. Н. Новгород, пр. Гагарина, 23, корп. 3.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 603600, Н. Новгород, ГСП-34, пр. Гагарина, 23, корп. 3, НПФТИ.

С диссертацией можно ознакомиться и фундаментальной библиотеке Нижегородского государственного университета.

Автореферат разослан « О > г--С

1994

г

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физ.-мат. наук,

профессор ' Чупрунов Е. В.

Общая характеристика работы.

Диоды Ганна являотся одними из сисоко использупаихся полупроводниковым приборов лля получения СВЧ мощности в широком диапазона частот. В связи с этим, освоение СВЧ-ди.зпазона во многой будет определяться успехами в их разработке и совершенствовании.

Очень мало исследованы возможности перестройки частоты генераторов на диодах Ганна. Перестраивать частоту генераторов на диодах Ганна >зомо пеняя как параметры СВЧ цепи, в которую включен диод, так и параштры самого диода Ганна. При помощи оптической накачки в области собственного поглощения можно быстро менять концентрацию носителей в активной области диода» что открывает перспективы для быстрой и плазноя перестройки частоты систем приемник - передатчик.

Известны эксперименты, в ходе которых при освещении поверхности диода из (ЗаЛг наблюдалось изменение частоты генератора на некоторую величину С 1.2]. Тпкке сделаны выводы о механизмах влияния излучения на частоту генерации.

Исследование новых полупроводниковых материалов, 1» который возможен эффект Ганна, а эффективность м частотный продел не их основе будут превосходить &эАз приборы, представляется важноЯ задачей. К их числу относится 1пР. Преимущество 1пР заключаются в высокой дрейфовой скорости и меньшем влиянии диффузии электронов по сравнению с баАБ. Благодаря этому из 1пР могут быть сделаны сравнительно молоку-мящие генераторы.

структур диодов Ганна ым-диапазона из 1пР, способных работать с перестройкой частоты в условиях оптической накачки. Лля достижения поставленной цели решались следушие задачи:

1. Изготовление планарных структур из фосфида индия.

Выбор оптимальной технологии и топологии.

2. Исследование харгмстера перестройки частоты генератора на изготовленном диода в условиях оптической накачки.

3. Исследование структуры поля в активной области диодной стг/уктуры в рашсах палевой подели при его облучении с разной интен-сииностьи. Установление связи перестройки частоты с концентрацией неравновесны» носителей.

Ндцицая новизна. Проведанные исследования являются, по сути, первой попыткой наблюдения и объяснения при помощи иатеиатической модели явления перестройки частоты колебаний в диодных структурах из фосфида индия при их облучении в области собственного поглощения.

Ранее известные эксперименты [1.2). в ходе которых частота ко-лабаний в диодных структурах перестраивалась при помощи оптической накачки, проводились с ДГ (диодами Г'анна} из СаАг в сантиметровой диапазоне. В миллиметровом диапазоне подобных экспериментов не проводилось. Результаты математической модели, иллюстрирушей процесс перестройки частоты, впервые позволили оценить степень влияния на характер перестройки частоты интенсивности облучения и режима работы прибора, а также влияние неравновесных дырок.

Ппак-тичргкяя гзначицпгтъ- Разработанная в ходе подготовки эксперимента оригинальная методика получения низкоомных омических контактов к пленкам 1пР п-типа позволяет получить низкие удельные сопротивления омических контактов - порядка 10~е Оыхсм^, и при этом исключить некоторые технологические операции, в частности нанесение и снятие защитных пленок фосфорно-силикатного стекла или Й102. предот-вращащих в некоторой степени испарение фосфора при термической обработке. В случае получения высоколегированных приконтактных областей ионной имплантацией донорной примеси из-за присутствия в 1пР дополнительного фосфора снижается пороговая доза облучения С т.е. та доза, при которой начинает проявляться электрическая активность при-

меси).

Также монет представлять интерес технологический процесс изго-тпплрния пленарных структур диод» Ганна из 1пР при использовании фотолитографической технологии, в частности установленная эмпирически разница в ширина катодного и анодного контактов, что способствует равномерному распределению энергии в объеме диода.

Сама перестройка частоты колебания в ДГ в условиях отгшческой накачки может быть использована в тех случаях, когда требуется быстрая и плавная перестройка приемника или передатчика мм-диапазона.

В ходе выполнения работы были получены результата, подтсеркяап-лие актуальность выбранной темы и указывайте на псзмоюность ин практического применения, что позволяет р.мнрсти на чг-ти-ту гит»пчгтт положения;.

1. Оригинальная методика, основанная на имплантации в 1пР т-.ов фосфора, позволяет получать низкоомныв омическив контакты и исключить некоторые технологические операции, обычнмэ1 при получении контактов к 1пР.

2.. Применение фотолиюгрльическоп технологии и змпигмчаскн установленная несимметричная Форма позволяют- получить пленарную структуру. способную работать как в обычным условиях, ттас и условиях оптической накачки.

3. При облучении структуры в области собственной} поглоетния наблюдается перестройка частоты колебаний, что обусловлено измвка-нием концентрации как электронов, так и дырок в атшной облэста и зависит так ш от режима работы прибора.

работы докладывались на 1-м украинском симпозиуме "ССизмка и техника мм и субмм радиоволн". С Харьков. 1991г.), лабораторных семинарах (МФТИ. ИРЭ РАН. ИПФ РАН .

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ и полу

одно авторское свидетельстчо.

CVnvKTvnfi и nfiipn пмгч'йптапим. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения » приложения и списка литературы. Она содер-128 страниц, включая 75 страниц текста, 5 таблиц. 33 рисунка . библиографию из 102 наименований.

Глппгаинип пиггаптнпии.

Во йшдеши дана общая характеристика работы. сфюриулирована еа цель, положения, выносимые на зашм-гу и ее краткое содержание.

1]ешая_оша представляет собой обзор литературы, посвященный генераторам Ганна и явлению перестройки частоты колебаний в диодах Ганна из GaAs. 'Гакжа в обзоре литературы освещаются вопроси, связанные с исследованиям эффекта Ганна в фосфиде индия, методами изготовления диодных структур и низкоомных омических контактов к планкам фосфида индия n-типа. Первый раздел главы посвящен классификации регашв работы генераторов Ганна. В нем приведены критерии разделения ДГ на субкритические и сверхкритические. Для сверхкритичее-ких диодв описали два возможных режима: с бегущими доменами и со статический доменом, локализованным вблизи анода. Описаны условия перехода от одного режима к другому, т. е. стабилизация. Приведены сведения об исследовании данных режимов.

Второй раздел посвящен возможностям перестройки частоты генераторов Ганна на диодах из GaAs при помощи оптической накачки [1,2].

Третий раздел содержит описание исследований, посвященных эффекту Ганна в фосфиде индия . Описаны достоинства инедостатки 2-х и 3-х уровневой моделей зонной структуры 1пР, сравниваются зависимости дрейфовой скорости электронов от напряженности электрического поля для InP и GaAs. Даны оценки частотных пределов для генераторов Ганна на диодах из InP. Показано преимущество InP перед GaAs с точки зрения шумовых характеристик. Описаны различные пути повышения КПД генераторов на ДГ из InP, в частности с помощью катодного кон-

такта со сложной структурой, а также катодного контакта с б арьером Шоттки. Показано . что при применении сложных структур католнын контактов можно достичь КЛЛ генераторов, сравнимых с КПД генераторов на диодах из баАз.

Также для сравнения приведены осноьньв характеристики тхэммь лснных генераторов на диодах из СаАэ . Сделан вывод о том, что котя генераторы на ДГ из 1пР менее мощны. они имеют болький верхний предел по частоте и лучшие шумовые характеристики.

Раздел четвертый посвящен различным типам диодных структур -планерным и " сзндвич"-структурам. Показаны преимущества пленарных структур перед " сэндвич"-структураш с точки зрения возможности эффективного теплоотвода, а также.возможности Управления свойствами ДГ при помощи изменения Формы контактов и активной области.

Пятый, заключительный раздел главы, описывает возиожности получения низкоомных омических контактов к пленкам 1пР. ('-Формулированы требования к омическим контактам, описаны возмоятаге способы получения ниэкоомных омических контактов, в частности при помощи получз-ния тонких высоколегтрованных приконтактиых областей. Основное вни-»еение уделено особенностям Формирования низкоомных омичэских контяк-тов к структурам 1пР п -типа, рассматриваются различные способы создания 18еталлизации контактов, предварительная С до нзкеспния 1'лтериала контакта) обработка подконтактных областей, о тг.ки обработка контактов после металлизации. Особое внимание уделено способен создания высоколегированных подконтактных областей и способ.ам борьбы с: испарении ФосФора при термической обработке.

В конце главы сделан вывод о том. что об эффекте Тонна п ФосСм-де индия накоплено достаточно информации, используя которую иояно поставить эксперимент по наблюдению перестройки частоты колебаний в пленарных структурах диодов Ганна из фосфида индия в условиях оптической накачки аналогичный тем, которые проводились с образцами из

йрсенида галлия. При подготовка этого эксперимента'необходимы также данные о технологиях изготовления низкоомныя омических контактов к фосфмду индия и пленарных диодных структур.

Итппдя гпяая посвящена методике изготовления диодных структур из/фосфида индия и исслепоЕиния явления перестройки частоты в условиях оптической накачки. Описан процесс получения низкоомных омических контактов к пленкам 1пР п-типа. включающий имплантации в материал ионов фосфора и генератор ми-диапазона на изготовленном из фосфида индия диоде. Явление перестройки частоты исследовалось также с помощью матемагической модели, в связи с чем в глазе наложены методы численного решения уравнений одномерного переноса в полупроводниковых структурам и аналитические модели различных электрофизических параметров - подвижности, коэффициента диффузии, дрейфовой скорости.

В первой разделе главы описана методика получения низкоомных омических контактов к пленкам 1пР п-типа. За исходный материал бралась зпитаксиальная пленка с концентрацией электронов 1010 см-3, выращенная на полуизолирушей подложке. Для получения высоколегированных подконтактных областей на ней Формировался сверху тонкий - 0.3 мхи слой, легированный кремнием. п~" - слой можно было получать двумя способам*: вырацизать зпитаксией или имплантировать в пленку до-корную прмесь. 8 том и другом случае в материал дополнительно имплантировался фосфор.

Электрофизические параметры легированного донорной примесью своя 1пР. содзржацего дополнительно введенный фосфор и расположенного на слое, имплантированном фосфорам, значительно лучше, чем у легированных слоев, полученных без предварительного облучения ионами фосОора. Значительно снижается пороговая доза облучения (т.е. та доза. при которой начинает проявляться электрическая активность примеси). Пороговая доза снижается за счет того, что присутствие дополнительно введенного фосфора в слое, содержащем легирущую примесь.

позволяет избежачъ в значительной степени нарушения стехиометрии из-за испарения йосфора. ииеплеы место как при имплантации, гак и при отжиге радиационных дефектов. Таким образом электрическая вхтаа-ность примеси повышается.

Кроме того, снижая дозу облучения, мы сникаем концентрацию радиационных. дефектов в подложке, что в свою очередь препятствует образованию сложных дефектных комплексов, ответственных за «но го численную природу центров рассеяния. Тот Фа]ст. что подвижность носителей и поверхностная концентрация примеси в слоях, предварительно облученных фосфором, выше чем у необлученных. свидетельствует об уменьшении центров рассеяния, а следовательно, о стабилизации элек-тричес^х характеристик легированного донорной примесью слоя.

Известно по аналогии с 6оАз„ что испарение фосфора из 1пР происходит путем перемещения из объема к поверхности границы слоя, из которого идет испарение. Переходный слой. насьгаэннкЯ дополнительно фосфором, лежит между объемом и легированным лонорной прм--юэеъв. например 51. слоек. Таким образом он нейтрализует процесс испарения и препятствует возникновению разной границы, суцествованиз которой сказывается на стабильности свойств лег-ировяннья слоев.

Правильно подобранный режим отжига позволяет умвньсить испарение фосфора с поверхности фосфида индия, что не наруваег стехиометрии полупроводникового соединения и позволяет не .западать его поверхности.

После получения высоколегированных подконтактных областей образцы обезжиривались» освежались в № и промывались в деионизован-ной воде. Затем методом термического вакуумного напыления пси теипе-ратурэ подложки 100* С наносился материал контактов в последовательности: N1 - 500 А. АиСе - 0,1 мкм, Аи - более 0.2 1<км. Отжиг контактов проводился на установке "Иипульс - 6" при температуре Г-390-410* С в течение одной минуты. На образце протравливалась тес-

товал структура и с ее помощью измерялись удельные сопротивления контактов. В случаэ. когда п"*"-об.ласти выращивались методой зпитак-сии, наименьшие удельные сопротивления контактов были 2-10-5 Qu»cu;-- 5м10~° Данные сопротивления были получены при анергии фос-

фора 150 КЭв и при температура« послеимплантационного отжига 800-850" С в точение 10-20 секунх:.

При двухступенчатой легировании - фосфором и кремнием наи-шньшие удельные сопротивления контактов 10~е били получены

при энергиях имплантации фосфора 100-150 КЭа, кремния- 40 КЭв с дозой 50 мкКл.

Вместе со псами образцами исследовались те. в которые на имплантировался фосфор, их удельник сопротивления без защиты поверхности имели порядок 10a Омхсм^.

По результатам даных исследований получено авторское свидетельство на способ получения слоев полупроводниковых соединений на основа InP.

Второй раздел главы посвящен процессу изготовления пленарной структуры ДГ из фосфида индия.

Как известно, период колебаний в /Г определяется временем пролета электронов от катода к аноду: To»L/Vu, где L - длина образца, Уд - дрейфовая скорость электронов. Расчетная длина активной области диода L на частоте 37,5 Ггц 4-5 мкм. ширина катода 100 мкм, ширина анода 300 мкм. Разница в ширине анодного и катодного контактов способствует равномерному распределению энергии по активной области диода, т. к. в планарных структурах наблюдается так называемый эффект "интерфейса", который является частным случаем пинч-эФФекта. Пс»1 расширении анодного контакта компенсируется сужение активной области у анода со стороны подложки . Исследовались возможные Формы диодов с разницей ширины анодного и котодного контактов 1:1, 2:1. 3:1, 4:1 и 5:1. Диоды с соотношениями ширины катода и анода 1:1 и

2:1 на выдеряатали напряжений порядка порогового. Диоды с соотношение и 3:1 и более способны выдерживать напряжение боль ; порогового при обеспечении некоторого теплоотаода или в импульсном режиме. Длительность времени эксплуатации диодов не зависит от соотношения ш~ рины анода и катода, если это соотношение больше 3:1.

Неоднородность зпитаксиального активного слоя зачастую приводит к увеличению сопротивления структуры. Так. в эпитаксиальной планке без неоднородностей, т.е. близко к идеальной, сопротивление диода по постоянному току 2-10 Ом. При наличии несднородноетей в эпитаксиальной пленка сопротивление диода может составлять Ю-1 - 10'1 Ом. что зависит уже конкретно от характера неоднородностей. Для уменьшения влияния неоднородностей на качество прибора использовег-лась меза-структура. При этом, естественно, уменьшалась площадь контактов, что увеличивало плотность тока в структуре, но одноврзкаэнно уменьшалось количество неоднородностей, перекрываемых контактом. В конечном итоге сопротивление диода снижалось от 10^ Ом до десятков Ом. Зернистость самой структуры контакта, получаемую при зплавлении эвтектического сплава АиСе. уменьшает слоя N1, напыляемый непосредственно перед Айве .

В третьем разделе главы описан генератор мм-диапазона на изготовленной пленарной диодной структуре. Диод помещался в волноводную камеру, которая имела вывод из стандартного волновода. Диод работал в пролетном режиме с резонансной нагрузкой, которая на определенных частотах передавала мощность активной нагрузке, излучашей ее частично в волновод. Напряжение подавалось в импульсной квазинепрерывном режиме режиме с периодом 10 мкеек и скважностью 10/9.

Для регистрации и исследования генерируемого сигнала использовался анализатор спектра, для измерения КПД и регистрации формы импульсов применялись болометр и детектор. КПД генератора, измеренный по средней в иипулъсе мощности, составил 1.4 X.

Расчет распределения потенциала, напряженности электрического поля, [«определения концентрации свободных носителей заряда, е также статических и динамически« ВАХ для биполярных полупроводниковых приборог. - все это проводится при помощи решения таге называемой "фундаментальной" системы уравнений. В одномерном случав данная система имеет следущий вид :

Jn-QnMndF/dx + aDndji/dx Jo—apHodf/dx - qDodp/dx Jсм--eps»epso/Q-d^F/dxdt J»Jo + Jn + Jcm

l/q»dLJß/dx + dp/dt - Gp - RD . -l/axdJn/dx + dn/dx - Gn - Rn d'^F/dxdx - -q/eps/epsoC p - n + N) где Jn. Jd- плотности электронного и дырочного токов. Jon - плотность тока смещения, eps - диэлектрическая проницаемость. F- потенциал. Md. Mn. Dp. Dn - подвижности и коэффициенты диффузии дырок и электронов, J - плотность полного тока. G - скорость генерации, R -скорость рекомбинации, N - результирующая концентрация примеси.

Описана суть метода конечных разностей, которым обычно решается данная система уравнений, способы исследования системы соответствующих разностных уравнений на устойчивость и сходимость. Такта описаны итерационные методы и метод прогонки.

Пятый раздел главы посвящен аналитическим моделям электрофизических параметров, в частности зависимостям от электрического поля подвижности, коэффициента диффузии, средней дрейфовой скорости электронов.

Приведено выражение для интегральной скорости рекомбинации с учетом механизмов Шокли-Рида-Холла и Оже:

R-C п*р-П1'г)»«{Ап»<п+Арир+1/[ то«( р+п 1) +TnC n+ni)] > где Тп и То - времени жизни электронов и дырок. An. Ар -коэффициенты Оже-рекомбинации - генерации.

Коэффициент диффузии дырок обычно зависит от поля и эта :зааиси~ иос-гь описывается выражением :

КО - -79.5 + 1.84Е + 1214/Е

12 <- Е <- 25 ИВ - 16 , 25 < Е < бесх. гда 0 вкраказтся в 1()»с»^/сек. Е - а кВ/см.

Важнейшая зависимостью. необходимой для расчета характеристик диодов Генна. является зависимость средней дрейфовой скорости электронов от напряженности электрического поля УСЕ). Выбрана аппроксимация Бяпчара - Фоссета :

I М1Е Е < Еп

УСЕ) - I СМ1+М2)Еп-МйЕ Еп < Е < Ет1п I Уга1п Е > Ет1п

гда М1 - подвижность электронов в слабом электрическом по.яе. М2 - повзижность носителей, соответствупаая участку отрицательной дифференциальной проводимости, Ет1п и Ут1п - величины, соотватствушие минимуму характеристики УСЕ). М1 и М2 ииеит размерность 1СК* см^/Вжсек, Еп и Е - размерность кВ/см. УСЕ) и Ут1п измеряются в единицах 10'' см/сек.

1ттья_ЕЛШа описывает математическую модель, иллюстрируыцую явление частотной модуляции колебаний в п^-п-п"1" структуре в условиях оптической накачки и эксперимент, а хода которого зарегистрирована перестройка частоты генератора при оптической накачке. Приведены результаты численных расчетов и установлено, что характер перестройки частоты определяется режимом работы прибора и уровнем накачки. Сравнивается изменение частоты при учете и без учета дырок в математической модели.

Прототипом для начальных условий послужила реальная п^-п-п-1" структура длиной Ь=4 мкм.

Дырки были учтены в математической модели потому, что в отли-

чие от GeAs подаижнослъ их в InP отличается от подвижности зляктро-нов всего в пять раз. Так как в условиях оптической накачки генерируются электронно-дырочные пары, влияние дырок на перестройку частоты колебаний может оказаться существенным.

Для выяснения этого влияния и его количественной оценки рас-сматривалг*сь также математическая модель без учета дырок.

Системы уравнений решались численно методам конечных разностей. Нелинейные коэффициенты соответствуют« разностных уравнений находились методом прогонки с применением итераций. Блок-схема решения и программа вынесены в приложение.

В зависимости от приложенного в начале напряжения результатами явились картины трех типов :

Рост статического домена на аноде происходит при 4.8В<- Uo<-6В. Вероятно, при небольших голях происходит взаимная компенсация дрейфовых и диффузионных эффектов . поэтому домен является статическим и колебаний тока в структуре после того, как домен сформировался, не наблюдается.

Уровень оптической накачки влияет на форму статического домена и на вид распределения потенциала и электрического поля в структуре.

Домен начинает Формироваться у анода при Uo > 6В. Процесс его Формирования длится около 7 пс . Затем домен начинает двигеться, причем скорость его движения определяется совокупностью двух внкто-ров - уровнем накачки и величиной приложенного напряжения.

При 6В < llo <• 8В средняя скорость движения домена падает с повышением уровня накачки. С явлением уменьшения скорости домена также связано увеличение периода колебаний плотности тока в структуре JCt). которые фиксировались при х - 3 мкм. Получена зависимость частоты колебаний плотности тока со временем от величины iJn/n0. rue dn - избыточная концентрация электронов, возникающая пслеяствие оптической накачки. Для данного интервала напряжений частота с повыии-

имен уровня неасачки падает. Получена аналогичная зависимость .полученная без учета дырок. Дырки уменьшают величину изиапешия частоты на 16 - 173!.

При 8В < Цо <« 10В наблюдается обратный эффект - средняя скорость движения домена растет с повышением уровня накачки» а период колебания плотности тока в структуре со врешном ушньиаатся. Получены вид колебаний плотности тока со врсэыанеи и зависимость частоты этих колебаний от избыточной концентрации электронов Влияние дырок; здесь аналогично предыдущему случаю.

Второй раздел главы содержит описдаие эксперимента „■ в ходе которого для наблюдения явления перестройки частоты генератора, описанного бо второй главе, а процессе работы генератора облучалась поверхность диодной структуры. В волноводной камере делалось отверстие. Источником излучения служил лазер МЛН - 204 с длиной волны 0.85 мкм. Излучение через промышленный оптический разъем проходило по ьшогоиодовому кварцевому волокну, имепцему безупречный скол, отцентрированному по отношению к лазеру и закрепленному в разъеме без возможности его сдвинуть. Волокно проходило в отверстие в волноводной каморе и его конец находился непосредственно над диодом. Скорость генерации в активной области диода при его облучении примерно 4,8 * 101а электронов и дырок на см^.

При воздействии лазерного излучения наблюдались следуадие изменения в спектре генерации. При напряжении 111. близком к пороговому, и определенном положении плунжера наблюдалось изменение частоты генерации от 37.43 ГГц до 37.41 ГГц без существенного изменения Формы спектра.

При повышении приложенного напряжения наблюдалось смещение основного максимума спектра в сторону увеличения частоты на величину с!Г=1.6 ГГц, что составляет 3.6 % от основной частоты. Изменение формы спектра т. е. возникновение ассиматрии, определяется частотными

характеристиками тракта.

В последнем разделе главы приводится сравнение результатов эксперимента с численными расчетами и данными аналогичных эксперимен-' тов. Расхождение результатов эксперимента с численным расчетом составило единицы процентов.

В Зшлшеиш изложены основные результаты, полученные в диссертации:

1.. Разработана оригинальная методика получения низкоомных омических контактов в пленкам 1пР п - типа двумя способами: и

1.1 Легирование приконтактных областей в процессе эпитак-сиального роста донорной примесью до концентрации 101В-101У см-^ с последующей имплантацией ионов ФосФорэ. что позволяет но используя зшитных пленок при вплавлении контактов получить их удельные переходные сопротивления порядка 5«10~в Ом-см^.

1.2 Двухступенчатая имплантация ионов фосфора и донорной примеси, приводящая к снижению пороговой дозы донорной примеси. При этом достигаются удельные сопротивления контактов 10-° Омчсм^.

2. Эмпирическим пу!ем подобрана топология диодной структуры. Исследованы структуры с соотношениями ширины анода к ширине катода от 1:1 до 4:1. Установлено, что оптимальное соотношение 3:1.

3. Впервые обнаружен эффект перестройки частоты при оптуческой накачке в области собственного поглощения 1пР. Максимальное наблюдаемое изменение частоты - 3.6 X. Установлено, что п отличие от аналогичного эффекта в СаАз существенно влияние неравновесных ди;хж.

4. Построена одномерная математическая модель, иллюстрирупцая эффект перестройки частоты с учетом обоих компонент электроне- дырочной плазмы. Показана возможность изменения частоты как вниз, так и вверх в зависимости от интенсивности оптической нгжачкл и се.кммов работы прибора. Вклад дырок в величину перестройки частоты составляет 16 -17Х.

5. Сравнение экспериментальных результатов с расчетом лагп удовлетворительное совпадение.

В Ппи поженим приведено численное исследование системы диМерен-пиальных уравнений в частных производных, которыми описывается ияте-натическяя модель, также приведена блок - схема алгоритма, описание программы и сама программа.

1. Галина Т. М., Володько В. Т., Демидов Е. С., Подчищаем 0. В. Ионная имплантация донорной принеси в 1пР.. ФТП, 1993. т. 27, цып. 3. с. 1379.

2. Подчищаева 0. В. Перестройка частоты генератора на диод1э Ганна из фосфида индия при помощи оптической накачки. Радиотехника н электроника. 1994. т. 39, вып. 5, с. 787.

3. БеловаСПодчищаева) 0. В., Киселева Г. В., Михайлова Л. А. 0 сходимости метода расщепления в параболическом уравнении дийфузми диода Ганна. Нижегородский ун-т. 1991, 9 е.. Деп. в ВИНИТИ 08.CI1.92.

4. БеловаСПодчищаева) 0. В.. Киселева Г. В., Михайлова Л. А. '{¡деленное исследование математической модели процесса диффузии диода Ганна. Нижегородский ун-т, 1993. 12 е.. Деп. в ВИНИТИ 01.04.93.

5. БеловаС Подчищаева) 0. В., Киселева Г. В.. Михайлова Л. А. Численное исследование системы дифференциальных уравнений в частчых производных, соответствуакей Формированию домена в 1пР при воздействии лазерной накачки. Нижегородский ун-т. 1993. 12 е., Деп. в ВИНИТИ 25.03.93.

6. Подчищаева 0. В. Исследование возможности перестройки частоты генератора на диоде Ганна из |]&сфида индия при помощи оптической накачки. Нижегородский ун-т, 1993. 11 е.. Деп. в ВИНИТИ 04.02.94.

А. С. 93053599 С Россия) Способ получения слоев полугцх?воднико-цье( соединений на основе 1пР. /Галина Т. М., Володько В. Т.. Подчи-Ц!.:шпа 0. В./, заявлено 29.11.93.

1. Усанов Д. А.. Схрипалъ А. В. Амплитудная и частотная модуляция СВЧ-иэлучения на диода;! Гаи на оптическим сигналом. Элзктронмап техника, серия 1. Элоктроника СВЧ. 1532, вьщ. 6, с 57.

2. Усанов Д. А., Скриполь А. В. Частотная модуляция диодов Ган-на, реботагаих в решма генерации, при воздействии на них лазерного излучений. Электронная техника, серия 1. Электроника СВЧ,. 1984, вып. 7, с 27.