Полевые полупроводниковые гетероструктуры с распределенными параметрами и зарядовой связью по обогащенному слою тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

, ц л»

На правах рукописи

ЛНТЮШИН Виктор Федорович

ПОЛЕВЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ И ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ ПО ОБОГАЩЕННОМУ СЛОЮ \

Специальность 01.04.07 - "Физика твердого тела"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Воронеж -1993

Работа выполнена на кафедре физики Воронежской государственной технологической академии.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: доктор физико-математических наук,

профессор СЫСОЕВ 1Ш.:

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор физико-математических наук,

профессор ЗОН Б.А.

доктор физико-математических наук, профессор ХУХРЯНСКИЙ Ю.П.

доктор физико-математических наук, профессор СВИРИДОВ В.В.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ФГИ им. А.Ф. Иоффе РАН

(г. Санкт-Петербург)

Защита диссертации состоится «чГ"» ЯмЖа^я 1999 года в/4°°часов на заседании диссертационного совета Д 063.81.01 при Воронежском государственном техническом университете (394026, г. Воронеж, Московский пр., 14).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан «¿»5» и&я^я 199&г.

Ученый секретарь диссертационного совета д. т. и., профессор

Горлов М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Управляемые внешним электрическим полем ге-тероструктуры типа МДП (металл - диэлектрик - полупроводник) и МЕП (металл - полупроводник) являются основной технологической композицией для элементной базы, интегральных схем н дискретных униполярных и биполярных приборов. В современной полупроводниковой электронике широко применяются гетероструктуры на основе кремния и арсеннда галлия. Это связано прежде с технологичностью планариых структур ЯЮг-Я! и высокой подвижностью электронов в арсениде галлия, что позволяет достигать высокой степени интеграции элементов и создавать приборы СВЧ-диапазона. Другим достоинством этих материалов является значительная ширина запрещенной зоны, что необходимо для работоспособности структур при повышенных температурах или в условиях низкоэнергетнческих облучений.

Устойчивая работа структур МДП на кремнии во многом ограничена поляризационными явлениями в изолирующем слое, основным из которых является миграционная поляризация. Несмотря на большое число публикаций по этому вопросу, известные экспериментальные данные о параметрах миграции ионов металлов в ЗЮгОш момент постановки задач исследования) в ряде случаев противоречивы. Например, не ясна причина изменения энергии активации процесса миграции в зависимости от количества подвижных зарядов (ПЗ) в диэлектрике или от температурного интервала измерений. Не выработаны экспериментальные признаки, позволяющие различать лимитирующие процессы миграционного переноса зарядов. Эти вопросы, начиная с 60-х годов, до сих пор, дискутируются на конференциях международного уровня. Поляризация диэлектрика ведет к флуктуацноиным изменениям потенциального рельефа поверхности и, соответственно, изменениям поверхностного рассеяния н поверхностной подвижности носителей заряда в канале проводимости, что ограничивает быстродействие приборов и схем. Миграция зарядов по поверхности изолятора приводит к планарнои неоднородности электрических свойств элементов отдельного прибора или схемы,

Практическая реализация преимуществ арсенида галлия в микроэлектронике осложнена его химической активностью. Даже слабые термические, химические и другие воздействия приводят к нарушениям стехиометрии и

состава приповерхностных слоев. К тому же, арсенид галлия не имеет стабильного естественного окисла, что сдерживает реализацию пленарной технологии. Самые разнообразные методы формирования изолирующих покрытий на ОэАб приводили к неудовлетворительным результатам по критерию плотности поверхностных локализованных состояний, ограничивающих поверхностную подвижность носителей заряда за счет кулоновского рассеяния. Наилучшие результаты по быстродействию полевых транзисторов были достигнуты на селективно легированных гетероструктурах ОаА1А$ - ОаАэ с квазидвумерным электронным газом на инвертированной поверхности раздела.

Однако, даже при низких температурах (~77 К), наблюдаются высокие токи утечки затвора и пороговые напряжения, что связано с необходимостью легирования СаА1Ай для формирования потенциального профиля гетерост-рукхуры и сопутствующими электронными ловушками в донорном слое.

Как для кремниевых, так и для арсенид-галлиевых полевых транзисторов с изолированным затвором и поверхностным переносом заряда принципиальным является формирование управляемого поверхностного канала проводимости, отделенного от квазинейтрального объема подложки слоем обеднения. При этом возникает анизотропия проводимости (вдоль поверхности и нормально к ней), позволяющая обеспечить или гальваническую связь между истоком и стоком полевого транзистора (ПТ) или емкостную межэлектродную связь в приборах с зарядовой связью (ПЗС). Обмен носителями заряда между поверхностным каналом проводимости и нейтральным объемом подложки ограничен слоем обеднения.

После квазиклассического описания состояний областей пространственного заряда в работах традиционно считают, что в однородно легированном полупроводнике такая ситуация реализуется только на инвертированной поперечным электрическим полем поверхности. Поэтому практически все публикации о ПТ с изолированным затвором или ПЗС с поверхностным переносом заряда содержат описание движения носителей тока по инверсионным слоям. Даже в статье В. Долгополова с соавторами, где приведены экспериментальные данные, свидетельствующие о зарядовой связи по обогащенному слою в структурах Ме-вЮг^ с распределенными параметрами анализируется только часть эксперимента по поверхностной проводимости

инверсионного слоя. В тоже время известно теоретическое описание состояния МДП структуры с однородно легированным полупроводником и обогащенным слоем в условиях сильного размерного квантования, при котором обогащенный основными носителями заряда слой отделен от нейтрального объема слоем обеднения и потенциальным барьером с немонотонным потенциалов. С этом случае обогащенная поверхность полупроводника, как и инвертированная, пригодна для реализации принципа межэлектродной зарядовой связи, и может обладать некоторыми преимуществами. Так, например, время формирования инверсионного слоя определяется темпом накопления неосновных носителей заряда у поверхности за счет термической генерации или дрейфа из нейтрального объема. Время формирования обогащенного слоя значительно меньше. Соответственно, меньше и время переключения поверхностного слоя п проводящее состояние канала, работающего на основных носителях заряда.

Из качественных соображений понятно, что при фиксированной напряженности управляющего электрического поля поверхностный заряд в обогащенном канале проводимости будет больше, чем в инверсионном. Это сужает динамический диапазон управляющих внешних напряжений. В обедненных слоях, отделяющих поверхностные каналы от нейтрального объема подложки, заряд при обогащенной поверхности меньше, чем при инвертированной. Поэтому парциальный вклад кулоновского рассеяния на ионизированных примесях меньше в персом случае, а поверхностная подвижность больше. Тем не менее, в известной нам литература нет сведении о начальных стадиях формирования немонотонного потенциального профиля области пространственного заряда (ОПЗ) обогащенной поверхности полупроводника при переходе от состояния с предельно слабым размерным квантованием к пределу сильного размерного квантования. Явно недостаточно, на наш взгляд, описаны и эксперименты по поверхностному переносу зарядов в обогащенных слоях МДП структур.

Расширение функциональных возможностей полевых гетероструетур на базе основных материалов полупроводниковой электроншен-кремнин и арсепиде галлия представляет научный и практический интерес для физики твердого тела, полупроводниковой электроники и смежных областей науки и техники.

Сказанного представляется достаточным, чтобы тему работы считать актуальной.

Целью данной работы является определение физических условий наличия зарядовой связи по обогащенному поверхностному слою в полевых гетероструктурах на основе кремния и арсенида галлия.

Достижение поставленной цели включало следующие основные этапы:

® Исследование поляризационных эффектов в изолирующих слоях и на границах раздела полевых гетероструктур на кремнии и арсениде галлия.

« Разработка принципов подавления механизмов, лимитирующих эффективность поверхностного переноса зарядов.

• Исследование поверхностного переноса зарядов в гетероструктурах на кремнии и арсениде галлия, модулируемого внешним электрическим полем.

. ® Исследование особенностей зарядовой связи по поверхностным обогащенным каналам проводимости в гетероструктурах с распределенными параметрами.

Выбор объектов и методов исследований.

Исследовались гетероструктуры Ме-8Ю2^, сформированные на мо-нокрнсталлнческих кремниевых пластинах различных ориентации, типов проводимостей и уровней легирования. Наращивание окисла кремния производилось стандартными для производства полупроводниковых приборов методами: термического окисления, пнролитнческого осаждения (разложением тетраэтокспсилана) с последующими технологическими обработками - легированием щелочными металлами, и другими элементами, модифицирующими структуру и электрические свойства диэлектрика. Для формирования полевых гетероструктур на арсениде галлия использовались монокристаллический арсенид галлия, выращенный методом Чохральского и (или) слои полученные жидкофазной эпитаксией. В качестве изолирующих слоев применялись пленки ееленида галлия (Саг8е3). Обоснование их использования изложено ниже в данной работе и работах других авторов. Слон вс^ез формировались термическим испарением предварительно синтезированного соединения или гетеровалентаым замещением мышьяка селеном при термической обработке подложек арсенида галлия в парах селена или селеносо-

с

держащих соединений. Для идентификации структуры, состава, толщин и

оптических констант применялись методы электронографии, Оже-спектроскопии, инфракрасной спектрометрии, интерференционной спектро-фотометрии, фотолюминесценции и фотоотражения.

Электрические свойства указанных гетероструктур исследовались методами вольт-фарадных, вольт-амперных характеристик (стационарных и динамических), термостимулироваииой поляризации (деполяризации), изотермической сканирующей спектроскопии глубоких уровней и специально разработанными методами измерений параметроп релаксации и поверхностного переноса зарядов.

Научная новизна работы.

а Впервые предложена модель миграционной поляризации пленок двуокиси кремния, ограниченной скоростью переноса зарядов через диэлектрик. В отличие от ранее описанных моделей, учтено влияние встроенных полей на кинетику поляризации и величину подвижного заряда (на энергетическом уровне подвижности).

а Получены новые экспериментальные данные о подвижности и глубинах залегания ловушек для ионов щелочных металлов и протонов в термически выращенных пленках двуокиси кремния.

« Предложен способ и описан механизм подавления миграции ионов щелочных металлоз при термодиффузионном легировании окисла кремния цинком и фосфором.

® Впервые получены полевые полупроводниковые гетероструктуры Ме-Са25е3-ОаАз (п-тип) с обогащенными поверхностными каналами проводимости. Построена зонная диаграмма указанных структур.

в Разработана новая методика измерений поверхностной дрейфовой подвижности в структурах с распределенными параметрами и поверхностной зарядовой связью, исключающая погрешности, связанные с краевыми эффектами на границах электродов.

* Впервые получены экспериментальные данные о дрейфовой поверхностной подвижности дырок в обогащенных слоях на кремнии р-типа и арсеннде галлия п-тнпа.

» Впервые показано, что как дырочный обогащ&шый канал на кремнии так и электронный на арсениде галлия могу!' быть отделены от ней-

трального объема подложек слоем обеднения. При этом обеспечиваются условия для формирования каналов поверхностной зарядовой связи.

в Предложен механизм, объясняющий пространственное разделение обогащенного и нейтрального слоя слоем обеднения за счет квазиклассического кулоновского корреляционного взаимодействия и нелокального отклика плотности электронного газа на возмущение потенциала при слабом размерном квантовании.

Практическая значимость работы.

« Полученные экспериментальные результаты позволяют расширить функциональные возможности полевых полупроводниковых структур созданием приборов с зарядовой связью по обогащенным каналам проводимости.

в Как на кремнии, так и на арсениде галлия получены полевые гете-росгруктуры с поверхностной подвижностью по обогащенному слою, ограниченной лишь фононным рассеянием в диапазоне температур (200-г300)К.

® Разработанный метод формирования полевых гетероструктур с распределенными параметрами и поверхностной зарядовой связью имеет общий характер и может применяться для широкого круга твердотельных гетерост-руктур.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Сильная зарядовая связь по обогащенным каналам в полевых полупроводниковых гетероструктурах обусловлена пространственным разделением обогащенного слоя и нейтрального объема подложки слоем обеднения. Этот эффект в однородном полупроводнике является следствием кулоновского корреляционного взаимодействия носителей заряда со своими изображениями в металлическом электроде и области пространственного заряда. Эффект усиливается нелокальным откликом электронной плотности на возмущение потенциала даже в случае слабого размерного квантования.

2. В исследованных резистивно-емкостных структурах Ме-ЙЮ^ь Ме-Оа^сз-йаАз с обогащенными поверхностными слоями (р-слой на кремнии, п-слой на арсениде галлия) дрейфовая подвижность в диапазоне температур (200-кЗ(Ю)К ограничена фононным рассеянием. Резистнвный слой на поверхности изолирующего сглаживает электрическую неоднородность поверхности раздела за счет экранирования свободными носителями заряда.

3. Подавление кулоновского рассеяния в поверхностных каналах проводимости в структурах Me-SiCVSi достигается за счет, геттерирования ионов щелочных металлов и протонов на внешнюю поверхность окисла кремния при поверхностном легировании цинком и фосфором. Обратная ми-фация положительных подвижных зарядов к границе раздела SiO-Si ограничена связыванием их на немостиковых атомах кислорода фосфорно-кислородных тетраэдров и микро- и макроскопическим электрическим полем, сформированным отрицательно заряженными комплексами [ZnO(]2\

4. В полевых гетероструктурах Me-Ga2Se3-GaAs геттерирование электрически активных примесей из приповерхностных областей обеспечивается наличием стехнометрических пустот в катионной подрешетке селе-нида галлия. Выращивание слоя Ga2Se3 путем гетеровалентного замещения мышьяка селеном смещает границу раздела внутрь монокристалла подложки с меньшим количеством дефектов. Совместное действие этих факторов позволяет получить электрически совершенную границу раздела.

Личный вклад автора в диссертационную работу.

Автором были поставлены задачи, решение которых позволило обосновать положения вынесенные на защиту. Методы аналитических и численных расчетов, оригинальные методики измерений предложены автором. Во всех экспериментах автор принимал непосредственное участие.

Первоначальные исследования проводились совместно с профессором В.Ф.Сыноровым и научным консультантом Б.И.Сысоевым. Технологические эксперименты выполнены совместно с Асессоровым В.В., Анохиным В.З., Сгрыгиным В.Д.. В решении теоретических задач участие принимали Руднев Е.В., Власов Д.А.. В списке литературы отражено так же участие других сотрудников научных коллективов организаций где выполнялась работа.

Апробация работы.

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Физика диэлектриков и перспективы ее развития" (г. Ленинград, 1973 г.); международных коллоквиумах (г. Ильменау, Германия 1975 г.); VI Всесоюзном совещании по физике поверхностных явлений в полупроводниках (г.Киев, 1977 г.); III Респ. конф. молодых ученых и специалистов "Вопросы микроэлектроники и физики полупроводниковых приборов" (г.Тбилиси, 1977г.); VII Всесоюзном симпозиуме по электронным

процессам на поверхности полупроводников и границе раздела полупроводник диэлектрик (г.Новосибирск, 1980); III Всесоюзной конференции по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах (г.Одесса, 1982г.); Первой Всесоюзной конференции "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов" (г.Кишиш;в, 1987 г.); Всесоюзном совещании - семинаре "Математическое моделирование и экспериментальное исследование электрической релаксации в элементах интегральных схем" (г.Гурзуф, 1983 г.); VI Всесоюзной конференции по росту кристаллов (г.Ереван, 1985 г.); X Всесоюзной конференции по физике полупроводников (г.Минск, 1985 г.); Всесоюзной научной конференции "Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники" (г.Минск, 1985); II Всесоюзной конференции "Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках (г.Воронеж, 1987г.); VII Всесоюзном координационном совещании "Материаловедение полупроводниковых соединений группы A"'BV (г.Воронеж, 1987г.); I Всесоюзной конференции по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах (г.Калуга, 1990 г.); Всероссийской конференции "Электроника и информатика" (г.Москва, 1997 г.); Координационных совещаниях секции РАН "Полупроводниковые гетерострук-туры" (г.Воронеж, 1988 г., г.Калуга 1990 г.); Ежегодных отчетных конференциях ВГТА.

Публикации. Материалы опубликованы в 57 работах, цитируемых по ходу изложения текста диссертации.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 215 стр., в том числе 166 стр. машинописного текста, _72 рис., _]_ табл.. Список литературы содержит 265 наименований на _23 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель, основные задачи, научная новизна, практическая значимость, положения выносимые на защиту. Кратко охарактеризован личный вклад автора в научные результаты, представленные в диссертации. Дана краткая аннотация работы.

В первой главе на основе литературных данных рассмотрены основные электрофизические свойства пленок двуокиси кремния на кремнии. Установлено, что миграция ионов малого радиуса (протонов и щелочных металлов) является превалирующим механизмом поляризации пленок 8Ю2 и вызывает длинно-временную релаксацию ОПЗ полупроводника, индуцированную изменением зарядового состояния диэлектрического слоя. С миграционной поляризацией непосредственно связаны явления пробоя, рассеяния поверхностных носителей заряда на зарядах в диэлектрике, изменения спектра эффективной плотности поверхностных состояний, изменения генераци-онно-рекомбинационных характеристик поверхности раздела и так далее. Эти процессы влекут за собой ухудшение параметров приборов на базе структур БЮз-Э! и, даже, полную их деградацию.

Из обзора литературы следует, что к основным факторам, влияющим на кинетику миграционной поляризации можно отнести: микроструктурные центры локализации зарядов и неоднородный потенциальный рельеф диэлектрика. Далее рассмотрена кинетика миграционной поляризации пленок двуокиси кремния с неоднородным потенциальным профилем под действием повышенных температур и внешних электрических полей.

Предполагалось, что в диэлектрике присутствуют фиксированные и подвижные заряды с плотностями р-л и Рф, соответственно, причем внешнее электрическое поле не приводит к дополнительной генерации подвижных зарядов; все носители заряда имеют одинаковую подвижность, отсутствует поток заряженных частиц через границы разделов и рекомбинация зарядов. В такой ситуации процесс миграции зарядов можно описать системой дифференциальных уравнений:

с граничными условиями

?((),/) = К(/); р(Л,0 = 0 . (4)

7(0,0 = 0; МО «О (5)

где Е,], <р, Л, х, /, /V, Д е, £д - напряженность электрического поля, плотность конвекционного тока, электростатический потенциал, толщина диэлектрика, пространственная координата, время, подвижность, коэффициент диффузии, диэлектрическая проницаемость, электрическая постоянная, соответственно.

При анализе системы уравнений (1-3) выделяются составляющие тока во внешней цепи - диффузионная, дрейфовая в поле фиксированных зарядов, ток дрейфа во внешнем поле и ток дрейфа подвижных зарядов в собственном электрическом поле. При знакопеременном внешнем напряжении за полупериод измерений диффузионная компонента меняет зна; и на динамической вольт-амперной характеристике существует область, где она пренебрежимо мала (передние фронты импульсов тока поляризации). Поэтому по положению и форме импульсов тока поляризации удается судить о полном подвижном заряде в диэлектрике, его подвижности, и характере встроенных электрических нолей, созданных фиксированными зарядами (или другой природы).

В работе получены формулы и даны экспериментальные критерии для корректного определения подвижности и полного заряда мигрирующих ионов, оценки плотности неподвижных зарядов у границ диэлектрика по неравновесным динамическим вольт-амперным характеристикам.

Описаны результаты измерений подвижностей и энергий активации ионов 1-Г, Ы+, Ыа+, К1 преднамеренно внедренных в термически выращенные пленки двуокиси кремния. 0^10'"; 10"п; 910'13; 3-10'13 см2/Вс, ^«,«0,3; 1,3; 0,56; 0,75 эВ, соответственно).

Показано, что электростатическое поле фиксированных зарядов (не активированных до уровня подвижности) существенно меняет кинетику процесса миграционной поляризации. Температурная активация интеграла тока поляризации, измеряемого по изотермическим характеристикам, зависит от исходного состояния структуры и соотношения количества ловушек и примесных ионов. Изменения энергии активации связаны с вытеснением подвижных зарядов на уровень подвижности под действием электрического поля в начальный момент поляризация.

Описаны тестовые структуры для регистрации поляризационных процессов в адсорбированных на поверхности ЗЮг слоях. Приведены сведения о кинетике поляризации адсорбированных слоев воды.

Представлены результаты электрофизических свойств структур А1-ЗЮ2-81 с термическим окислом, легированным цинком и фосфором из паров дифосфида цинка. Показано, что такое легирование Солее эффективно подавляет миграционную поляризацию, чем известные фосфорно-сдликатные стекла, наносимые ца поверхность окисла. Электрофизическими измерениями и инфракрасной спектрометрией показано, что подавление миграционной поляризации достигается за счет микроструктурного связывания ионов на немостиковых атомах кислорода в фосфор-кислородных тетраэдрах и электростатического связывания микро- и макроскопического на тетраэдрах [2п0.|]г". Приведены технологические варианты создания р-п переходов и

транзисторных структур, стабилизированных путем легирования поверхности ЭЮг пинком и фосфором. Геттерирование ионов щелочных металлов на внешнюю поверхность окисла кремния снижает эффективную плотность поверхностных состояний, индуцированных поляризацией диэлектрика.

Во второй главе анализ многообразных подходов к проблеме создания структур с совершенной границей раздела изолятор - арсенид галлия показывает, что даже наилучшие результаты, достигнутые на структурах с традиционными диэлектриками А120з, 31зМ4 или окислами арсеннда галлия не удовлетворительны по уровню плотности поверхностных состояний. Положительные результаты получены при удалении естественного окисла и замещения кислорода на элемент с термодинамически более устойчивыми связями с галлием исходного кристалла. При этом за счет гетеровалентного замещения мышьяка в структуре ОаАз далее незначительное смещение границы раздела вглубь монокристалла подложки приводит к значительному улучшению характеристик границы раздела. Этим обоснована перспективность использования слоев полупроводникового соединения ОагЗез в качестве изолирующих в структурах Ме-СагЗез-ОаАБ. Ожидаемое совершенство границы раздела обусловлено геттерированием примесей стехиометриче-скими пустотами структуры Оа2Зез, близкими периодами идентичности кристаллических решеток селенида и арсенида галлия, наличием непрерывного ряда твердых растворов в системе и возможностью смещения границы раздела в глубину монокристалла подложки. Далее описаны технологические варианты подготовки поверхности арсенида галлия в травителях Н280^: Н202: НгО техника синтеза материала ОазЗез, техника формирования слоев Оа28ез на арсениде галлия путем термического испарения в вакууме и (или) гетеровалентным замещением мышьяка селеном при повышенных температурах в атмосфере паров элементарного селена или селеноводорода.

При понижении скоростей роста достигались или укрупнение блоков или вообще монокристалличность покрытия. На рисунке 1 представлены вольт-фарадные и вольт-амперные характеристики структур /\l-Ga2Se3-GaAs, полученных в эвакуированных ампулах с парами селена. Вольт-фарадные характеристики удовлетворительно совпадают с расчетными идеальными характеристиками. При повышенных температурах (400К) на квазистатических тзольт-фарадных характеристиках (кривая 2) наблюдался участок роста емкости, характерный для инверсионной области пространственного заряда в СаАэ. С ростом напряжения на структуре емкость вновь понижается, что связано с ростом тока утечки через диэлектрик и неравновесным обеднением поверхности арсенида галлия. Приведенные данные об электрических характеристиках структур свидетельствуют об эффективной модуляции поверхностного потенциала внешним напряжением от обогащения до инверсии.

Снижение плотности безизлучательных' центров рекомбинации на поверхности ваАз, пассивированной слоем Скь8е5 установлено по спектрам

Рис. 1. Вольт-фарадпые (1-3) и вольт-амперная (4) характеристики структур Л1-Са38е,-ОаЛ5.

1,2- эксперимент при ЗООК (1) и 400К (2); 3 - расчет без учета формирования инверсного слоя; 4 - эксперимент.

Электрическими измерениями польт-фарадных, вольт-амперных, дисперсионных емкостных, релаксационных, термостимулированпых токовых характеристик показано, что пленки селенида галлия обладают хорошими изолирующими свойствами и электрически совершенной гетерограницей с ваА-ч при эффективной плотности поверхностных состояний порядка (10'4+10,5)м*2.

Получены оценки масштаба переходного слоя на границе СагБе^-СаАз (¿в=0,01 мкм при толщине слоя вагЗез порядка 0,1 мкм). Показано, что снижение эффективной плотности заряженных поверхностных состояний вблизи зоны проводимости ОаАэ может быть связано со смещением энергии залегания локализованных состояний в переходном слое в направлении изменения сродства к электрону н снижением энергии ионизации по механизму Пула-Френкеля. Анализ механизма токопереноса в гетероструктурах Д1-Са28сз-ОаДз показал, что свободные носители заряда в слое Оа28ез практически не экранируют внешнее электрическое поле и состояние ОГО арсенида галлия управляемо изменяется от состояния сильного обогащения (вплоть до размерного квантования) до состояния инверсии поверхностной проводимости. Построена энергетическая диаграмма гетероструктур А1-Оа28е3-ОаА8.

1.4

Ее характер обеспечивает возможность формирования поверхностного электронного канала проводимости в объеме арсенида галлия.

В третьей главе рассмотрены приближения, необходимые для оценки поверхностной подвижности электронов в гетероструктурах с изолирующими слоями соединений со стехиометрическими вакансиями. Постановка этого вопроса связана с аномально низкими значениями объемной подвижности в этих материалах, обусловленными большим количеством собственных дефектов - вакансий, являющихся нейтральными рассеивающими центрами.

В рамках метода потенциалов нулевого радиуса ¿^образный потенциал неполяризованных вакансий может быть рассеивающим для поверхностных электронов за счет туннельного проникновения волновых функций электронов под потенциальный барьер конечной высоты. По известным сведениям об объемной подвижности носителей заряда в материале Оа28ез получена нормировка рассеивающего потенциала и обоснована применимость борцовского приближения для оценки подвижности электронов в приповерхностном канале, ограниченной рассеянием на локализованных в изолирующем слое короткодействующих центрах. При расчете волновых функций в треугольном потенциале с конечным разрывом и учетом разных эффективных масс в контактирующих материалах получена оценка парциальной подвижности ~105м2/Вс. (Оценка эффективной массы электронов для Са^С) получена из измерений туннельного тока через слон Са25е3). Учитывалось также, что вакансии (или нейтральные примеси в вакансиях) могут быть поляризованы электрическим полем электронов движущихся вдоль поверхности раздела или заполнены поляризующимися примесями. Потенциал индуцированных диполей, проникая в область канала проводимости, является рассеивающим для носителей заряда в канале. Поскольку электрон индуцирует поляризованный потенциал «проникающий» в приповерхностную область базового полупроводника, рассмотрена модель треугольной ямы с бесконечно высокой потенциальной стенкой а точке г=0 (электрон локализован в базовом полупроводнике). При разумно большой поляризуемости рассеивающих центров (а«5-10"г9м3) оценка поверхностной подвижности даст величину ~(103-104)мг/Вс. Таким образом, механизмы поверхностного рассеяния, специфические для исследуемого материала не существенно ограничивают поверхностную подвижность электронов.

Для экспериментального измерения дрейфовой подвижности зарядов разработаны специальные тестовые структуры и обоснованы несколько вариантов методов определения дрейфовой поверхностной подвижности зарядов, базирующиеся на принципе регистрации поверхностной зарядовой связи (рис. 2, 3, 4, 5). Тестовые структуры и методы отличаются от известных ранее тем, что для измерений используются резистивно-емкостные МДП

структуры с распределенными параметрами, что исключает погрешности измерений, связанные с краевыми эффектами в межэлектродных зазорах.

Рис. 2. Мостовая схема измерений и схематическое изображение исследуемой структуры. 1 - 4 - контактные площадки одинаковой геометрии, 5 - токоведущая дорожка, 6 - низкоомный контрэлектрод, 7 - диэлектрик, 8 -полупроводник, 9 - инверсионные слои, 10 - обедненные слои.

Кроме того, резистивный слой на поверхности изолирующего экранирует планарную неоднородность потенциала и, соответственно, подавляет рассеяние на его флуктуациях.

На исследованных в работе структурах БЮг-Б! и ОагБез-СаАв зарегистрирована сильная зарядовая связь по обогащенным основными носителями р-каналам на кремнии и п-каналам на арсениде галлия, обусловленная пространственным разделением обогащенных слоев и нейтральных объемов подложек барьерными слоями обеднения.

1 2

1

Г

\5

\

■V

Рис. 3. Схема измерения и изображение МДП структуры Ух - измеритель нормальной компоненты проводимости полубесконечной резистивно-емкостной структуры. 1 - квадратные контактные площадки, 2 - полоса рези-стивного слоя, 3 - диэлектрик, 4 - инверсионный слой, 5 - область обеднения, 6 - нейтральный объем полупроводниковой подложки.

-ч=—I [-4=1-!

Рис. 4. Схематический разрез МДП структуры с резистивным слоем и ее включение в измерительные цепи. 1 - высокоомный резистивный слой, 2, 3 - низкоомные контактные площадки, 4 - инверсионный слой, 5 - нейтральный объем полупроводника, 6 - область обеднения, 7 - изолирующий слой, Я) - выходное сопротивление генератора тестового сигнала по постоянному току, Яг, С - входное сопротивление и разделительный конденсатор измерителя переменного напряжения, Л3 - входное сопротивление измерителя переменного тока.

А-А

1

//4

гт- £

х в?

0.1

0.2

¥

0.2

0.1

□

1 / ,

ЕЭ □

Рис. 5. Схематическое изображение измерительной структуры. 1 -металлические контакты к кремнию и ОаАв; 2 - низкоомный (0.1 Ом см) кремний п-типа; 3 - тонкий (0.05 мкм) окисел кремния; 4 - опорные стойки из окисла кремния; 5 - металлический (А1) измерительный электрод; 6 - слой СагЗез (0.1 мкм); 7 - обогащенный электронами слой; 8 - область объединения; 9 - нейтральный объем; в - генераторы тестовых сигналов; £, е8 - регулируемые источники постоянного смещения; I - измеритель емкостного тока.

В выполненных экспериментах поверхностная подвижность для области напряжений, сильно инвертирующих поверхность кремния- (Р" < - 4 В), приводит к зависимости - ()*°'>> 7"1 (Г - температура, (Л - поверхностный

заряд в канале),что хорошо согласуется с ранее известными расчетами для рассеяния электронов на поверхностных фононах /4 ~ Qs'inT'1. Для области сильного обогащения эффективная поверхностная подвижность дырок /4 ~ а"1 и практически не зависит от температуры (Г= (200 + 300) К). При рассеянии на фононах в квазидвумерном канале проводимости время релаксации импульса т ~d(kT)~'(d - ширина канала, к - постоянная Больцмана). Для электронного инверсионного слоя в электрическом квантовом пределе d ~ gs'"3, что и приводит к характерному поведению поверхностной подвижности. В обогащенном дырочном слое поверхностная подвижность зависит от тех же параметров (Q¡ и 7) иначе, но, так как она измеряется буквально в той же МДП структуре, нет оснований привлекать для интерпретации результатов другие механизмы рассеяния. Явные различия заключаются в разной структуре потенциального профиля инверсионного и обогащенного каналов. Для оценок можно считать, что ширина обогащенного канала определяется пространственным масштабом нелинейности потенциальной энергии дырок (в единицах кТ), а последний зависит от средней по ширине канала объемной плотности заряда (QJd). Тогда d = ^¡eaekTd/eQs и d - eaekT/eQs (е - единичный заряд), что с учетом выражения для г объясняет зависимость подвижности дырок от поверхностной плотности заряда и отсутствие температурной зависимости. Если формирование квазидвумерного обогащенного слоя связано с пространственной корреляцией зарядов, то ширина слоя должна быть меньше радиуса корреляции rc = Je/nQs, что приводит к неравенству

Qs/e = jVs > ¡^„ект/е1)2, которое реализуется в эксперименте при Т- 300 K,NS> ÍO'V2.

Полученные результаты на структурах Si-Si02 с подложкой р-типа нельзя рассматривать как общие для структур типа МДП, так как энергетическая структура дырочных квазидвумерных подзон в кремнии довольно сложна и может влиять на характер переноса носителей заряда вдоль поверхности раздела.

Обогащенный электронами поверхностный слой был получен на структурах Me-GajSe3-GaAs и показано, что его состояние эффективно модулируется внешним электрическим полем.

Обратная пропорциональная зависимость /4(ЛУ при больших Л^>10псм"2 (Ns - поверхностная плотность электронов в канале) и слабая зависимость от температуры как и в структурах SiOj-Si, объясняется рассеянием электронов на акустических фононах. Как и ранее, ширина обогащенного электронами слоя определяется пространственным масштабом нелинешю-ста потенциальной энергии электронов, а последний зависит от средней по ширине канала объемной плотности заряда {QJd).

Таким образом, для интерпретации экспериментальных данных о зарядовой связи по обогащенному слою необходимо учитывать не только формирование потенциального барьера, ограничивающего обмен зарядами с нейтральным объемом, а и самосогласованные изменения ширины обогащенного слоя.

Четвертая глава посвящена интерпретации совокупности полученных экспериментальных результатов, основанной на учете кулоновской корреляции в обогащенной области пространственного заряда и эффектов слабого размерного квантования.

В описанных выше экспериментах отношение периода осцилляции волновых функций зарядов (с энергией ~ кТ) к дебаевскому радиусу экранирования для дырок в кремнии 0.02+0.04 и 0.1+0.3 для электронов в арсениде галлия мало и различно по порядку величины. Радиусы двумерной пространственной корреляции гс = 1ЦгЩ (/с - радиус Вигнера-Зейтца ) в обоих случаях одинаковы и соизмеримы с дебаевским радиусом экранирования. Поэтому интерпретация эффекта пространственного разделения обогащенного слоя и нейтрального объёма полупроводника слоем обеднения построена как квазиклассическая с учетом корреляционных эффектов и поправками, связанными со слабым размерным квантованием.

В квазиклассическом приближении без учёта пространственной кулоновской корреляции связь электронной плотности с электростатическим потенциалом локальна п = п„ -е'у (V-электростатический потенциал в единицах кТ/е) в том смысле, что концентрация электронов в данной точке однозначно определяется электростатическим потенциалом в той же точке. Пространственную корреляцию зарядов можно учесть заменив в этом выражении потенциал V на эффективный - К,фф. В электронейтральном объёме эффективный потенциал должен обращаться в ноль. Поэтому эффективным потенциалом следует считать разность между потенциалом, созданным всеми зарядами системы, включая выделенный точечный, и экранированным кулонов-ским для нейтрального объёма. Построенный таким образом эффективный потенциал учитывает взаимодействие выделенного (пробного) электрона с индуцированными изображениями в области пространственного заряда и металлическом электроде.

Для гетероструктур Са28ез-ОаАз диэлектрические проницаемости материалов близки и силами изображения на границе раздела можно пренебречь. Для других композиций изложенное ниже легко корректируется учетом сил изображения на границе диэлектрика.

Пусть г и р - нормальная к поверхности координата и полярный радиус, соответственно, в цилиндрической системе координат с осью, проходя-

щей через выделенный заряд, находящийся в точке (г;0)(гир-в единицах £и). Если полный потенциал !■'(:, р) = + его часть, однородная

вдоль поверхности, описывается уравнение Пуассона

а2 V

^Г = »-«(*> (6)

с граничными условиями = (-'„,, о) = о , где п(г) - {аспределение концентрации электронов в области пространственного заряда в единицах п0, Л -толщина диэлектрика, Ут - потенциал металлического электрода.

В приближении линейного отклика цилиндрически симметричная часть потенциала Г(г,р) описывается уравнением

= (7)

яр

где е' = 1 /п013п , а ¿(г - г') и ё(р) - импульсные функции Дирака, (0, г')- точка,ч где расположен пробный заряд. После разложения Фурье-Бесселя

к=рЧ( 1р)/Л*№, (8)

о

(7о (Ар) - функция Бессел:-: нулевого порядка), для коэффициента /¿(г) получается уравнение

-¿Г' - * )х М = пШ, (*) - —• (9)

с граничными условиями/^- А) = 0 (условие эквипотенциальное™ металлического электрода), /^(<») = 0 (условие полного экранирования в объёме полубесконечного полупроводника).

На границе раздела диэлектрик-полупроводник (г = 0) должны выполняться условия гладкого сшивания

/я(*-0) = Л(* + 0);

сЬ [._„ ¿2

(10)

В области диэлектрика п(г) = 0 (нет свободных электронов) и 8(г -г) = 0. Соответственно

о.)

В электронейтральном объеме полупроводника /¡(г)—>1 и

/я (г) = /1 ехр(-гл/1 + ) + В ехр(-|г - г¡Л + А2) , (12)

где А и В - постоянные интегрирования. В слабо обогащенных или обедненных областях полупроводника и(г) меняется медленно. Поэтому, если аппроксимировать решение уравнение (9) для области 2 > 0 функциями вида

/д (г) = А ехр(-Аг) + Дехр(-/ф - (13)

появляется возможность заменить первое слагаемое в правой части уравнения (9) импульсными функциями Дирака, локализованными в точках г = 0 и г = Для больших Л » 1 такое приближение вполне оправдано. Для корреляционного потенциала получим выражение

П(г) = _ £- Ъд и(г)(1-ехр(-Лг)) + 4*! Я2(1 + (1-ехр(-Я2))/7(г)/Я2) +

Я - Ас/А(ЯА) - Гв(2) ехр(-Лг)</2 + —х-,- (]4)

4Я° 1 + -'1 СХРг('/Ь)' п(г) Л + ЛсГ/1(ЛА) + ]и(г)ехр(-Дг)(й

Л о

В последней формуле подинтегральные функции при 0 устремляются к нулю. Поэтому погрешность аппроксимации (13) при малых Л несущественна.

Таким образом, в приближении линейного отклика электронного газа МДП структуры построен квазиклассический потенциал для выделенного (пробного) заряда, отражающий его взаимодействие с индуцированными изображениями в области пространственного заряда и металлическом электроде. В отличие от ранее известных приближений совместно учтены локальная связь между корреляционным потенциалом и плотностью электронного газа, его пространственная (координатная) зависимость и нелокальная связь с распределением зарядов в МДП структуре. Из анализа квадратурной формулы (14) следуют оценки для глубины корреляционной потенциальной ямы на поверхности раздела МДП структуры и ее пространственного масштаба. Последний

2/?_

(15)

, N. [Г7Т1--М<1)

+ =/? = а/2 + ^(»/2) +а; а = И' электронная плот-

ность щ границе потенциальной ямы) зависит от N5 именно так, как необходимо для интерпретации экспериментов, описанных в предыдущей главе.

Эффекты влияния кулоновских корреляций нарастают с ростом параметра е*/п0Х3 =п1пе,12/(щкТ/еУ'2, то есть с ростом уровня легирования и понижением температуры. С таким же изменением этих величин растет и параметр у = аф'п„ (а = йД/2тгк7 , тг - эффективная масса в направлении г, нормальном к поверхности раздела), определяющий величину эффектов тун-иелирования и размерного квантования. При малой эффективной массе заряда тг их влияние может быть значительным.

Квазиклассическая локальная связь электронной плотности с потенциалом вида и = ехр(- (-'(г)) является следствием суммирования электронных плотностей, усредненных по периоду осциллядий квазиклассических волновых функций слабо расщепленных энергетических подзон размерного квантования и отбрасывания «туннельной» электронной пл< тноети под потенциальным барьером. Погрешность такого приближения может быть сущест* венна когда пространственный масштаб неоднородности электростатического или корреляционного потенциала соизмерим с масштабом осцилляции волновых функций тепловых электронов. Исключить ее можно суммируя плотность электронов подзон без усреднения и учитывая «подбарьерную» туннельную плотность электронов низших подзон размерного квантования. Для решения такой задачи нужны решения уравнения Шредингера и спектр подзон размерного квантования. Тогда полная электронная плотность больцмаповского электронного газа может быть выражена как

(Яр - уровень Ферми, Е, - нижние границы подзон двумерного движения, у, -фактор долинного, тху - масса движения вдоль поверхности). Желая учесть чувствительность электронной плотности к поведению потенциала в некоторой окрестности выделенной точки, целесообразно построить приближенную формулу, аналогичную квазиклассической, вида

в которой коэффициенты ли/3 нужно выбрать по соображениям наилучшего согласил с точным результатом (в формулах (16-17) г в единицах а). Выражение (17) будет совпадать с квазикласснческнм когда потенциал Г(г) линеен, а его пространственная производная «1. Коэффициенты X и можно найти сопоставляя выражение (17) с расчетом по точной формуле (16) для задаваемых и варьируемых потенциалов (-'(г) с известными волновыми функциями и спектром подзон.

Расчеты были выполнены для прямоугольных потенциальных ям со слабо возмущенным дном, треугольных и параболических с одной вертикальной стенкой. Результаты сведены на рнс. 6. и демонстрируют точность формулы (17) при значениях параметров /¡Ь8.33-10"2«1/12 и Д=0.99-4-1.01к1. Параметр Л имеет смысл пространственного масштаба нелокальной чувствительности электронной плотности в данной точке к вариациям потенциала вблизи нее.

В работе с использованием эффективного потенциала вида

'.-¿МЗ"

(18)

(здесь г в единицах дебаевского радиуса экранирования) решены некоторые задачи о бикристаллах с поверхностью раздела, обладающей поверхностным зарядом, дипольным и квадрупольным электрическими моментами. Показано, что наличие тонкой структуры заряда поверхности * 0 , ^ 0) может качественно менять распределение потенциала ОПЗ вплоть до немонотонной Еп

1п(п/п)

-0,2 0 | 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 У-Уе[Г

Рис. 6. Отклонение точной электронной плотности от квазиклассической, как функция разности электростатического потенциала и эффективного.

1 г+<1 (

¿ту

с!г)

1 - расчет для прямоугольной потенциальной ямы с возмущенным дном; 2 - для треугольной; 3 - для параболической. (На вставке схематическое изображение рельефа потенциальных ям).

зависимости от координаты. При этом обогащенный электронами слой (область выпуклого потенциала) отделен от нейтрального объема (г->±со) областью обеднения (область вогнутого потенциала). Пространственный масштаб обогащенного слоя значительно меньше дебаевской длины экранирования 10. Влияние зарядовой структуры поверхности на поведение потенциала в ОПЗ является естественным следствием квантовой нелокалыюстн волновых функций приповерхностных электронов.

Для расчета состоянии области пространственного заряда МДП стру ктур использовался эффективный потенциал вида

Показано, что по мере обогащения поверхности электронами растет глубина корреляционной ямы и начиная с некоторого порогового значения формируется обедненный слой, отделяющий обогащенный от нейтрального объема. Высота потенциального барьера в области обеднения также возрастает.

Для кремния типичные значения параметра и малы (у«1), поэтому квантовые поправки не существенны. Для арсенида галлия они ощутимы и растут с ростом уровня легирования материала.

Рассчитаны зависимости поверхностной проводимости, высокочастотной и низкочастотной емкости от напряжения на металлическом электроде. Их форма с учетом контактной разности потенциалов -0.4 В практически совпадает с экспериментальными характеристиками.

Использованные модельные представления хорошо описывают совокупность экспериментально наблюдавшихся особенностей электрических характеристик исследованных структур и Са^ез-ОаАз.

Асимптотическое поведение поверхностной проводимости с учетом фононного рассеяния в канале, обусловлено самосогласованным изменением ширины канала (и соответствующим рассеянием импульса) и поверхностной плотности носителей заряда в нем.

Порог поверхностной зарядовой связи по обогащенному слою определяется началом формирования барьерного слоя, отделяющего его от нейтрального объема по мере роста обогащающего внешнего напряжения.

Высокочастотная дисперсия емкости (и дифференциальной проводимости) в области обогащающих напряжений связана с ограничением скорости обмена носителями между обогащенными и нейтральными слоями через потенциальный барьер.

Особенности формы вольт-фарадных характеристик не связаны с наличием локализованных поверхностных состояний, а проявляются за счет

(19)

3-1'

перераспределения зарядов между слоем обеднения (слабого обогащения) и кулонопской корреляционной потенциальной ямой.

Квантовые поправки усиливают эффект пространственного разделения обогащенного и нейтрального слоев барьерным слоем обеднения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Представленный комплекс исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Миграция ионов щелочных металлов Ы+, Ыа+, К+ и протонов в пленках 8Ю2 на кремнии чувствительна к макроскопическому электрическому полю неподвижных зарядов б окисле кремния, а их активация до уровня подвижности и миграция к границе раздела БЮг-Б! заторможены при наличии у внешней поверхности слоя с отрицательным объемным фиксированным зарядом.

2. Эффективное подавление миграционной поляризации пленок 8Ю? достигается прн термодиффузионном легировании их поверхности цинком и фосфором за счет микроскопического связывания положительных ионов на немостиковых атомах кислорода фосфорио-кнелородных тетраэдров и комплексах- [2п04]3~ и макроскопическим электрическим полем сформированным этими комплексами.

3. Геттерирование некомпенсированных положительных зарядов на внешнюю границу окисла сводит к минимуму кулоновское рассеяние в поверхностных каналах проводимости структур Л!-5103-8|'. При температурах (200+300)К поверхностная подвижность в инверсионных слоях полученных структур ограничена фононным рассеянием.

4. В герероструктурах Са25егОаАз имеется энергетический барьер для электронов, позволяющий формировать управляемый внешним электрическим полем электронный канал проводимости.

5. Низкая плотность заряженных дефектов у поверхности раздела Са28е3-СаЛз (не более 5-Ю10см"2) обеспечивается генерированием электрически активных примесей из приповерхностных областей в стехио-метрические пустоты катионной подрешетки селенида галлия и смешением границы раздела внутрь монокристалла подложки с меньшим количеством дефектов при гетеровалентном замещении мышьяка селеном.

6. В резистивно емкостных стручстурах .\4e-Si02-Si и Ме-Са2Без-ОзАб с распределенными параметрами зарегистрирована зарядовая связь по обогащенным основными носителями каналам проводимости. При температурах (20(М-300)ЕС поверхностная подвижность носителей заряда в них ограничена фононным рассеянней.

7. Сильная зарядовая связь по обогащенным каналам обусловлена пространственным разделением обогащенного слоя и нейтрального объема слоем обеднения. Этот эффект в однородном полупроводнике МДП структуры является проявлением кулоновского корреляционного взаимодействия носителей заряда со своими изображениями в металлическом электроде и области пространственного заряда. В структурах GaiSej-GaAs за счет малости эффективной массы электронов эффект усиливается нелокальным откликом электронной плотности на возмущение потенциала даже при слабом размерном квантовании.

8. Выполненные расчеты состояний ОПЗ и экспериментально измеряемых характеристик: низко- и высокочастотных вольт-фарадных характеристик, поверхностной проводимости, порогов зарядовой связи по обогащенному слою для структур Me-SiC^-Si и Me-Ga2Se3-GaAs с учетом кулоновского корреляционного взаимодействия и квантовых поправок для случая слабого размерного квантования совпадают с экспериментальными качественно и количественно.

Таким образом, в работе установлено, что условием наличия зарядовой связи по обогащенному поверхностному слою в полевых гетерострукту-рах является пространственное разделение слоя обогащения и нейтрального объема слоем обеднения. Последний образуется за счет кулоновского корреляционного взаимодействия носителей заряда и (или) нелокального отклика волновых функций электронов (или дырок) на возмущения потенциала. При достаточно сильном обогащении поверхности эффект проявляется в экспериментально измеряемых электрических характеристиках структур -поверхностной зарядовой связи, емкости, поверхностной проводимости, их частотной дисперсии. Получены полевые гетероструктуры SiC^-Si и Ga2Se3-GaAs с модулируемыми внешним электрическим полем поверхностными каналами проводимости, обогащенными основными носителями заряда (р-каналы на кремнии, n-каналы на арсениде галлия); качество границ раздела обеспечивает высокие значения поверхностной подвижности зарядов в каналах проводимости, ограниченные только фононным рассеянием в диапазоне температур (200+300)К.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Сысоез Б.И., Антюшин В.Ф., Асессоров В.В. Поведение электрических параметров пленок двуокиси кремния при совместной диффузии цинка и фосфора // Всесоюзная конференция «Физика диэлектриков и перспективы ее развития», Ленинград, 1973, сб. рефератов, т. 3, с. 207.

2. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Сыноров В.Ф. Исследование влияния легирования иа релаксационные процессы в слоях двуокиси кремния // XX Intern. Wiss. Koil. ТН Ilmenau, 1975, № 4, с. 59-60.: о

3. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Сыноров Ц.Ф., Асессоров В.В. Влияние совместной диффузии цинка и фосфора па электрические параметры слоев

двуокиси кремния // Вопросы техники полупроводникового производства, изд. ВГУ, Воронеж, 1976, с. 53-58.

4. Анохин В.З., Митгова МЛ., Сысоев Б.П., Гадебская Т.А., Антюшин В.Ф. Электрофизические свойства легированных окиспых слоен на кремнии // док. в ЦНИИ «Электроника» Jíe 4067/76, реферат л сС. ВПМИ «Рипорт» № 13, 1976.

5. Сысоев Б.И., Антюшнн В.Ф., Сыноров В.Ф. Кинетика миграции зарядов в диэлектрических пленках // Микроэлектроника, 1976, т. 5, № 4, с. 349-353.

6. Антюшнн В.Ф., Сысоев Б.II., Сыноров В.Ф. О влиянии неоднородного потенциального рельефа вблизи границы разделов на миграционную поляризацию диэлектрика в МДП структуре // VI Всесоюзное совещание по физике поверхностных явлений в полупроводниках, Киев, 1977, чез. докл., часть 1., с. 13-14.

7. Антюшнн В.Ф., Сысоев Б.И. Миграция зарядов в условиях квазнрап-новссия // Вопросы микроэлектроники и физики полупроводниковых приборов, тезисы докл. III респ. коиф. молодых ученых и специалистов, Тбилиси, 1977, с. 39..

8. Антюшин В.Ф., Сыноров 10.В., Шлык Ю.К. Измерение параметров глубоких уровней в гетероструктурах модифицированным методом динамической спектроскопии // 29 Internationales Wissenschaftlichcs Koloqwium, II-menayDÜIl, 29.10-2.11.1984, p. 171-173.

9. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.П., Сыноров В.Ф. Электрофизические характеристики пленок' двуокиси кремния, легированных цинком и фосфором // веб, «Физика полупроводников и микроэлектроника», Рязань, 197S, №5, с. 30-32.

10. Угаи Я.А., Анохин В.З., ГордниВ.Л., Мнттова И.Я., Гадебская Т.А., Антюшнн В.Ф., Бнттер О.В. Влияние предварительной обработки и состава окисляющей среды на электрофизические свойства термически выращенного оксида кремния //III отраслевая научно-техническая конф. «Тонкие пленки о производстве полупроводниковых приборов и интегралшьгх схем», Воронеж, 1978, тез. докл., с. 195.

11. Aniyushin V.F., Sysoev В,I., Synorov VP. Identification of Alkal: Metal Ions in Silicon Dioxide Films // Phys. Stat. Sol., 1979, (a) 56, k. 91-95.

12. Смсоев Б.Н., Антюшин В.Ф. Влияние внутренних электрических полей на температурную активацию миграционной поляризации пленок двуокиси кремния // VH Всесоюзный симпозиум по электронным процессам на поверхности полупроводников и границе раздела полупроводник - диэлектрик, Новосибирск, 1980, тезисы докл., часть 2, с. 235-236.

13. УгайЯ.А., Анохин В.З., Гордин В Л., Митгова ИЛ., Гадебская Т.А., Антюшин В.Ф., Бнттер О.В. Электрофизические свойства слаболегиро-вашшх пленок ЗЮг И в сб. «Физико-химические процессы в полупроводниках и на их поверхности», из. ВГУ, Воронеж, 1981, с. 10-19.

14. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Эффект поля в гетсро-структурах А1-2пР2-ОаАз // III Всесоюзная конф. по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах, Одесса, 1982, тезисы докл., т. I, с. 69-70.

15. Постников В.С., Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Отрыгни В.Д. Термо-стимулированный разряд идеального МДП-конденсатора // ФТП, 1982, т. 16, № 9, с. 17-19, деп. Р-3383/82 (Электроника).

16. Антюшин В.Ф., Сыноров Ю.В., Шлык Ю.К. Измерение параметров глубоких уровней в области пространственного заряда МДП структур методом емкостной спектроскопии // Первая Всесоюзная конф. «Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов», Кишинев,

1982, тезисы докл., ч. 1,с. 173.

17. Капустин Ю.А., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Термостимулиро-ванный разряд квазиравновесной области пространственного заряда МДП-конденсатора // Новые материалы электронной техники: Сб. научн. тр. / ВПИ, Воронеж, 1983, с. 71-74.

19. Сысоев Б,И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Свойства гетерофазных структур тонкий полуизолирующий слой дефектного материала - арсенид галлия // Новые материалы электронной техники, сб. научн. трудов. - Воронеж, ВПИ, 1983, с. 44-47.

20. Антюшин В.Ф., Моргунов В.Н., Стрыгин В.Д., Щевелева Г.М. Модуляция областей пространственного заряда в гетероструктуре Оа28ез- БаАя // Полупроводниковая электроника, Межвуз. сб. научн. трудов, Изд. ВГПИ,

1983, т.224, с. 26-33.

21. Антюшин В.Ф., Моргунов В.Н., Стрыгин В.Д., Щевелева Г.М. Электрофизические свойства гетероструктур СаАа-Са25е3 // Полупроводниковая электроника, Межвуз. сб. научн. трудов, Изд. ВГПИ, 1983, т.224, с.22-26.

22. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Модуляция областей пространственного заряда в изогипных полевых структурах с подзатворным слоем широкозонного полупроводника // ФТП, 1984, т. 18, № 10, с. 17391743.

23. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Энергетическая диаграмма тонкопленочных гетероструктур Оа25е3-СаАз // Поверхность. Физика, химия, механика, 1986, №2, с. 148-150.

24. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.И., Стрыгин В.Д. Модуляция областей пространственного заряда с изолирующими слоями (ЗагБез на ОаАэ // тезисы докл. X Всесоюзной конф. по физике полупроводников. Минск, 1985, 4.1, с. 167-168.

25. Антюшин В.Ф., Дронов А.С., Моргунов В.Н., Стрыгин В.Д. Выращивание гетероэпитаксиальных слоев Са28е3 на арсениде галлия // тезисы докл. VI Всесоюзной конф. по росту кристаллов. Ереван, 1985, с 148.

26. Антаядин В.Ф., Лихолет А.Н., Стрыгин В.Д. Энергия ионизации глубоких уровней в полупроводниковых слоях с переменной энергией сродства к электрону // Свойства нитевидных кристаллов и тонких пленок: Сб. научн. тр. - Воронеж: ВПИ, 1986, с. 112-114.

27. Сысоев Б.И., Антюшлн В.Ф., Стрыпш В.Д. Об определении поверхностной подвижности в МДП структуре с переносом заряда // ФТГ1, 1986, т. 20, № 1, с. 48-52.

28. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыпш В.Д., Моргунов В.Н. Изолирующее покрытие для арсеннда галлия // ЖТФ, 1986, т.56, № 5, с. 913-915.

29. Сысоев Б.И., Атюшин В.Ф., Руднев Е.В., Стрыпш В.Д. Оценка поверхностной подвижности электронов в гетероструктуре арсеннд галлия -полупроводник со стехиомстрическимн вакансиями Н ФТП, 1987, т. 21, № 7, с. 1310-1312.

30. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Руднев Е.В. Специфика поверхностного переноса зарядов п гетероструктуре с изолирующим полупроводником со стехиометрическимн вакансиями // Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках / Тез. докл. II Всесоюзной конф., Воронеж, 1987, с. 158.

31. Антюшин В.Ф., Ефимова М.А., Стрыгин В.Д., Чурсина Е.Т. Определение оптических постоянных полупроводниковых пленок по спектрам отражения // Тезисы докл. VII Всесоюзного координационного совещания «Материаловедение полупроводниковых соединений группы A"'Bv», Воронеж, 1987, с. 50.

32. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.И. Об определении поверхностной подвижности зарядов в инверсионном слое резнстивно-емкостной МДП структуры с распределенными параметрами // ФТП, 1988, т. 22, № 5, с. 902-905.

33. Сысоев Б.И., Руднев Е.В., Антюшин В.Ф. Поверхностная подвижность в полупроводниковой гетероструктуре с поляризованными рассеивающими центрами в изолирующем слое // ФТП, 1988, т. 22, № 10, с. 1871-1873.

34. Антюшин В.Ф., Титов С.А., Дронов A.C. Автоматизированная установка для измерения параметров ионного дрейфа МДП структур // Всесоюзный научно-технический семинар «Радиационная технология в производстве интегральных схем», Воронеж, 1988, тез. докл., с. 261.

35. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Дронов A.C., Черепинский М.С., Ка-занин И.П. Экспериментальная проверка переэкранировки электрического поля обогащенным слоем МДП структуры // тезисы докл. I Всесоюзной конф. «Физические основы твердотельной электроники». Ленинград, 1989, ТА. с.291-292.

36. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Моргунов В.Н. Релаксация электрического поля в изолирующем слое гетероструктур Al/Ga2Se3/GaAs // Рост и структура тонких пленок и нитевидных кристаллов. Межвуз. сб. научн. трудов.: ВПИ, Воронеж, 1989, с. 31-35.

37. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Казаиин И.П., Кипнис М.М. Электронная поверхностная проводимость в гетероструктураз металл - GajSe3 -GaAs II Тезисы докл. V Всесоюзной конф. по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах. Калуга, 1990, т. 1, с. 136-137.

38. Antyushin V.F., Rudnev E.V. Two-Dimensional Electron Gas Mobility in Semiconductor Heterostructures with Thin A2lllB3VI Layers If 35 Internationales Wissenschaftliches Koloqwium, Ilmenay DDR, 22-25.10.1990, p. 7-8.

39. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Кипнис М.М. Резистивно-емкостные МДП структуры с сильной зарядовой связью по обогащенному слою // ФТП, 1991, т. 25, №4, с. 708-712.

40. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Буданов A.B., Асессоров A.B. Газо-чувствнтельные конденсаторные структуры с субмикронным вентилируемым зазором //Поверхность (физика, химия, механика), 1993, №4, с. 115-

41. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Власов Д.А. Исследование интегральной фотолюминесценции гетероструктур ОаАз-А2 В36 // Материалы XXXVI отчетной научной конф. ВГГА, Воронеж, 1997, ч. 1, с. 30.

42. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Стрыгин В.Д. Диэлектрические свойства, кинетика поляризации адсорбированных на поверхности диоксида кремния слоев воды // Международная научно-техническая конф. по физике твердых диэлектриков «Диэлектрики - 97», С.-Петербург, 1997, тезисы докл.,

43. Antyushin V.F., Vlasov D.A., Kordenko O.I. Nonmonotonous Potential in Semiconductor Accumulation Layers // Phys. Low. - Dim. Struct. 1997, № 819, p. 1-6.

44. Антюшин В.Ф., Власов Д.А. Немонотонный потенциал в обогащенных слоях полупроводников // Вестник ВГТУ, сер. «Материаловедение»: сб. научи, тр. / Воронеж, 1997, № 1.2, с. 49-51.

45. Антюшин В.Ф., Власов Д.А,. Потенциальные профили обогащенных поверхностных слоев полупроводников // Вестник Воронежской гос. технол. акад., научно-теоретический прикладн. журнал, Воронеж, 1997, № 2, с. 96-100.

46. Антюшин В.Ф., Власов Д.А. Моделирование нелокального отклика плотности электронного газа полупроводника на возмущение потенциала П II Республиканская электронная конф. «Современные проблемы информатизации», Воронеж, 1997, тезисы докл., с. 123-124.

47. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Асессоров A.B. Экранирование электрического поля электронным газом полупроводника в структурах А1-Ga^Sej-GaAs с нелокальным откликом на возмущение потенциала // Всероссийская конф. «Электроника и информатика», Москва, 1997, тезисы докл., т. 2, с. 113-114.

48. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Стрыгин В.Д. Конденсаторные структуры для измерений поверхностной подвижности зарядов в планарных полупроводниковых герероструктурах // III Всероссийская научно-техническая конф. «Методы И средства измерений физических величин», тезисы докл., ч. IV, с. 16-17.

49. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Власов Д.А. МДП структуры с зарядовой связью по обогащенному слою // Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 1998, - 56 с.

50. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Арсентьев И.Н. Поверхностная подвижность и распределение электронов в обогащенном слое гетероструктур Ga2Se3-GaAs // ФТП, 1998, т. 32, № 6, с. 718-720.

51. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Стрыгин В.Д. Конденсаторные структуры с субмикронным зазором для исследования поляризации жидкостей, адсорбированных слоев или газов И III Всероссийская научно-техническая конф. «Методы и средства измерений физических величин», 19^8, тезисы докл. часть IV, с. 16.

118.

с. 16-18.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. МИГРАЦИОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ПЛЕНОК ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ

1.1. Основные электрофизические свойства пленок двуокиси кремния на кремнии

1.2. Кинетика миграционной поляризации пленок двуокиси кремния с неоднородным потенциальным профилем

1.3. Кинетика миграции ионов щелочных металлов в пленках двуокиси кремния

1.4. Подавление миграционной поляризации модифицированием внешней поверхности окисла кремния

ГЛАВА П. ПОЛЕВЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ ТИПА МДП НА АРСЕНИДЕ ГАЛЛИЯ

2.1. Электрические свойства гетеропереходов изолирующий слой - арсенид галлия

2.2. Изолирующие покрытия вагЗез на арсениде галлия

2.3. Релаксационные электрические процессы в структурах Ме-ОагБез-СаАБ

2.4. Сквозные токи и энергетическая диаграмма структур ОаА8-Оа28е3-А

ГЛАВА III. ДРЕЙФОВАЯ ПОДВИЖНОСТЬ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ОБОГАЩЕННЫХ КАНАЛАХ ПРОВОДИМОСТИ ГЕТЕРОСТРУКТУР ТИПА МДП НА КРЕМНИИ И АРСЕНИДЕ ГАЛЛИЯ

3.1. Электронный газ в поверхностных каналах проводимости

3.2. Поверхностная проводимость электронов в гетерост-руктурах с изолирующими слоями соединений со сте-хиометрическими вакансиями (модели механизмов рассеяния и численные оценки)

Актуальность темы. Управляемые внешним электрическим полем гете-ростуктуры типа МДП (металл - диэлектрик - полупроводник) и МЕП (металл - полупроводник) являются основной технологической композицией для элементной базы интегральных схем и дискретных униполярных и биполярных приборов [1, 2, 3]. В современной полупроводниковой электронике широко применяются гетероструктуры на основе кремния и арсенида галлия. Это связано прежде с технологичностью планарных структур 8Юг-81 и высокой подвижностью электронов в арсениде галлия, что позволяет достигать высокой степени интеграции элементов и создавать приборы СВЧ-диапазона. Другим достоинством этих материалов является значительная ширина запрещенной зоны, что необходимо для работоспособности структур при повышенных температурах или в условиях низкоэнергетических облучений.

Устойчивая работа структур МДП на кремнии во многом ограничена поляризационными явлениями в изолирующем слое, основным из которых является миграционная поляризация [4-6]. Несмотря на большое число публикаций по этому вопросу, известные экспериментальные данные о параметрах миграции ионов металлов в БЮг (на момент постановки задач исследования) в ряде случаев противоречивы. Например, не ясна причина изменения энергии активации процесса миграции в зависимости от количества подвижных зарядов (ПЗ) в диэлектрике или от температурного интервала измерений. Не выработаны экспериментальные признаки, позволяющие различать лимитирующие процессы миграционного переноса зарядов. Эти вопросы, начиная с 60-х годов, до сих пор, дискутируются на конференциях международного уровня [7, 8]. Поляризация диэлектрика ведет к флукгуационным изменениям потенциального рельефа поверхности и, соответственно, изменениям поверхностного рассеяния и поверхностной подвижности носителей заряда в канале проводимости, что ограничивает быстродействие приборов и схем. Миграция зарядов по поверхности изолятора приводит к планарной неоднородности электрических свойств элементов отдельного прибора или схемы [9].

Практическая реализация преимуществ арсенида галлия в микроэлектронике осложнена его химической активностью. Даже слабые термические, химические и другие воздействия приводят к нарушениям стехиометрии и состава приповерхностных слоев. К тому же, арсенид галлия не имеет стабильного естественного окисла, что сдерживает реализацию планарной тех5 нологии [10, 11]. Самые разнообразные методы формирования изолирующих покрытий на ОаАз приводили к неудовлетворительным результатам по критерию плотности поверхностных локализованных состояний, ограничивающих поверхностную подвижность носителей заряда за счет кулоновского рассеяния [12]. Наилучшие результаты по быстродействию полевых транзисторов были достигнуты на селективно легированных гетероструктурах ОаА1Аз - ОаА8 с квазидвумерным инверсионным электронным газом на инвертированной поверхности раздела [13,14].

Однако, даже при низких температурах 77 К), наблюдаются высокие токи утечки затвора и пороговые напряжения, что связано с необходимостью легирования ОаАЬАз для формирования потенциального профиля гетерост-руктуры и сопутствующими электронными ловушками в донорном слое.

Как для кремниевых, так и для арсенид-галлиевых полевых транзисторов с изолированным затвором и поверхностным переносом заряда принципиальным является формирование управляемого поверхностного канала проводимости, отделенного от квазинейтрального объема подложки слоем обеднения. При этом возникает анизотропия проводимости (вдоль поверхности и нормально к ней), позволяющая обеспечить или гальваническую связь между истоком и стоком полевого транзистора (ПТ) или емкостную межэлектродную связь в приборах с зарядовой связью (ПЗС) [2, 15]. Обмен носителями заряда между поверхностным каналом проводимости и нейтральным объемом подложки ограничен слоем обеднения.

После квазиклассического описания состояний областей пространственного заряда в работах [16, 17] традиционно считают, что в однородно легированном полупроводнике такая ситуация реализуется только на инвертированной поперечным электрическим полем поверхности. Поэтому практически все публикации о ПТ с изолированным затвором или ПЗС с поверхностным переносом заряда содержат описание движения носителей тока по инверсионным слоям. Даже в статье В. Долгополова с соавторами [18], где приведены экспериментальные данные, свидетельствующие о зарядовой связи по обогащенному слою в структурах Ме-ЗЮг^ с распределенными параметрами анализируется только часть эксперимента по поверхностной проводимости инверсионного слоя. В тоже время известно теоретическое описание [19] состояния МДП структуры с однородно легированным полупроводником и обогащенным слоем в условиях сильного размерного квантования, при котором обогащенный основными носителями заряда слой отделен от нейтраль6 ного объема слоем обеднения и потенциальным барьером с немотонным потенциалом. В этом случае обогащенная поверхность полупроводника, как и инвертированная, пригодна для реализации принципа межэлектродной зарядовой связи, и может обладать некоторыми преимуществами. Так, например, время формирования инверсионного слоя определяется темпом накопления неосновных носителей заряда у поверхности за счет термической генерации или дрейфа из нейтрального объема. Время формирования обогащенного слоя значительно меньше. Соответственно, меньше и время переключения поверхностного слоя в проводящее состояние канала, работающего на основных носителях заряда.

Из качественных соображений понятно, что при фиксированной напряженности управляющего электрического поля поверхностный заряд в обогащенном канале проводимости будет больше, чем в инверсионном. Это сужает динамический диапазон управляющих внешних напряжений. В обедненных слоях, отделяющих поверхностные каналы от нейтрального объема подложки, заряд при обогащенной поверхности меньше, чем при инвертированной. Поэтому парциальный вклад кулоновского рассеяния на ионизированных примесях меньше в первом случае, а поверхностная подвижность больше. Тем не менее, в известной нам литературе нет сведений о начальных стадиях формирования немонотонного потенциального профиля области пространственного заряда (ОПЗ) обогащенной поверхности полупроводника при переходе от состояния с предельно слабым размерным квантованием к пределу сильного размерного квантования. Явно недостаточно, на наш взгляд, описаны и эксперименты по поверхностному переносу зарядов в обогащенных слоях МДП структур.

Расширение функциональных возможностей полевых гетероструктур на базе основных материалов полупроводниковой электроники-кремнии и арсениде галлия представляет научный и практический интерес для физики твердого тела, полупроводниковой электроники и смежных областей науки и техники.

Сказанного представляется достаточным, чтобы тему работы считать актуальной.

Целью данной работы является определение физических условий наличия зарядовой связи по обогащенному поверхностному слою в полевых гетероструктурах на основе кремния и арсенида галлия.

Достижение поставленной цели включало следующие основные этапы:

• Исследование поляризационных эффектов в изолирующих слоях и на границах раздела полевых гетероструктур на кремнии и арсениде галлия.

• Разработка принципов подавления механизмов, лимитирующих эффективность поверхностного переноса зарядов.

• Исследование поверхностного переноса зарядов в гетероструктурах на кремнии и арсениде галлия, модулируемого внешним электрическим полем.

• Исследование особенностей зарядовой связи по поверхностным обогащенным каналам проводимости в гетероструктурах с распределенными параметрами.

Выбор объектов и методов исследований.

Исследовались гетероструктуры Ме-БЮг^, сформированные на монокристаллических кремниевых пластинах различных ориентаций, типов про-водимостей и уровней легирования. Наращивание окисла кремния производилось стандартными для производства полупроводниковых приборов методами: термического окисления, пиролитического осаждения (разложением тетраэтоксисилана) с последующими технологическими обработками - легированием щелочными металлами, и другими элементами, модифицирующими структуру и электрические свойства диэлектрика. Для формирования полевых гетероструктур на арсениде галлия использовались монокристаллический арсенид галлия, выращенный методом Чохральского и (или) слои полученные жидкофазной эпитаксией. В качестве изолирующих слоев применялись пленки селенида галлия (ОагЗез). Обоснование их использования изложено ниже в данной работе и работах других авторов. Слои Оаг8ез формировались термическим испарением предварительно синтезированного соединения или гетеровалентным замещением мышьяка селеном при термической обработке подложек арсенида галлия в парах селена или селеносодержащих соединений. Для идентификации структуры, состава, толщин и оптических констант применялись методы электронографии, Оже-спектроскопии, инфракрасной спектрометрии, интерференционной спектрофотометрии, фотолюминесценции и фотоотражения.

Электрические свойства указанных гетероструктур исследовались методами вольт-фарадных, вольт-амперных характеристик (стационарных и динамических), термостимулированной поляризации (деполяризации), изотермической сканирующей спектроскопии глубоких уровней и специально раз8 работанными методами измерений параметров релаксации и поверхностного переноса зарядов.

Научная новизна работы.

• Впервые предложена модель миграционной поляризации пленок двуокиси кремния, ограниченной скоростью переноса зарядов через диэлектрик. В отличие от ранее описанных моделей, учтено влияние встроенных полей на кинетику поляризации и величину подвижного заряда(на энергетическом уровне подвижности).

• Получены новые экспериментальные данные о подвижности и глубинах залегания ловушек для ионов щелочных металлов и протонов в термически выращенных пленках двуокиси кремния.

• Предложен способ и описан механизм подавления миграции ионов щелочных металлов при термодиффузионном легировании окисла кремния цинком и фосфором.

• Впервые получены полевые полупроводниковые гетероструктуры Ме-ОагЗез-ОаАБ (п-тип) с обогащенными поверхностными каналами проводимости. Построена зонная диаграмма указанных структур.

• Разработана новая методика измерений поверхностной дрейфовой подвижности в структурах с распределенными параметрами и поверхностной зарядовой связью, исключающая погрешности, связанные с краевыми эффектами на границах электродов.

• Впервые получены экспериментальные данные о дрейфовой поверхностной подвижности дырок в обогащенных слоях на кремнии р-типа и арсениде галлия п-типа.

• Впервые показано, что как дырочный обогащенный канал на кремнии так и электронный на арсениде галлия могут быть отделены от нейтрального объема подложек слоем обеднения. При этом обеспечиваются условия для формирования каналов поверхностной зарядовой связи.

• Предложен механизм, объясняющий пространственное разделение обогащенного и нейтрального слоя слоем обеднения за счет квазиклассического кулоновского корреляционного взаимодействия и нелокального отклика плотности электронного газа на возмущение потенциала при слабом размерном квантовании. 9

Практическая значимость работы.

• Полученные экспериментальные результаты позволяют расширить функциональные возможности полевых полупроводниковых структур созданием приборов с зарядовой связью по обогащенным каналам проводимости.

• Как на кремнии, так и на арсениде галлия получены полевые гете-роструктуры с поверхностной подвижностью по обогащенному слою, ограниченной лишь фононным рассеянием в диапазоне температур (200-^300)К.

• Разработанный метод формирования полевых гетероструктур с распределенными параметрами и поверхностной зарядовой связью имеет общий характер и может применяться для широкого круга твердотельных гетероструктур.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Сильная зарядовая связь по обогащенным каналам в полевых полупроводниковых гетероструктурах обусловлена пространственным разделением обогащенного слоя и нейтрального объема подложки слоем обеднения. Этот эффект в однородном полупроводнике является следствием куло-новского корреляционного взаимодействия носителей заряда со своими изображениями в металлическом электроде и области пространственного заряда. Эффект усиливается нелокальным откликом электронной плотности на возмущение потенциала даже в случае слабого размерного квантования.

2. В исследованных резистивно-емкостных структурах Ме-8Ю2-81, Ме-СагЗез-ваАз с обогащенными поверхностными слоями (р-слой на кремнии, п-слой на арсениде галлия) дрейфовая подвижность в диапазоне температур (200300)К ограничена фононным рассеянием. Резистивный слой на поверхности изолирующего сглаживает электрическую неоднородность поверхности раздела за счет экранирования свободными носителями заряда.

3. Подавление кулоновского рассеяния в поверхностных каналах проводимости в структурах Ме-8Ю2-81 достигается за счет геттерирования ионов щелочных металлов и протонов на внешнюю поверхность окисла кремния при поверхностном легировании цинком и фосфором. Обратная ми

10 грация положительных подвижных зарядов к границе раздела SiO-Si ограничена связыванием их на немостиковых атомах кислорода фосфорно-кислородных тетраэдров и микро- и макроскопическим электрическим полем, сформированным отрицательно заряженными комплексами [ZnC^]2".

4. В полевых гетероструктурах Me-Ga2Se3-GaAs геттерирование электрически активных примесей из приповерхностных областей обеспечивается наличием стехиометрических пустот в катионной подрешетке селе-нида галлия. Выращивание слоя Ga2Se3 путем гетеровалентного замещения мышьяка селеном смещает границу раздела внутрь монокристалла подложки с меньшим количеством дефектов. Совместное действие этих факторов позволяет получить электрически совершенную границу раздела.

Личный вклад автора в диссертационную работу.

Автором были поставлены задачи, решение которых позволило обосновать положения вынесенные на защиту. Методы аналитических и численных расчетов, оригинальные методики измерений предложены автором. Во всех экспериментах автор принимал непосредственное участие.

Первоначальные исследования проводились совместно с профессором В.Ф.Сыноровым и научным консультантом Б.И.Сысоевым. Технологические эксперименты выполнены совместно с Асессоровым В.В., Анохиным В.З., Стрыгиным В.Д. В решении теоретических задач участие принимали Руднев Е.В., Власов Д.А. В списке литературы отражено так же участие других сотрудников научных коллективов организаций где выполнялась работа.

Апробация работы.

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Физика диэлектриков и перспективы ее развития" (г.Ленинград, 1973 г.); международных коллоквиумах (г.Ильменау, Германия 1975 г.); VI Всесоюзном совещании по физике поверхностных явлений в полупроводниках (г.Киев, 1977 г.); III Респ. конф. молодых ученных и специалистов "Вопросы микроэлектроники и физики полупроводниковых приборов" (г.Тбилиси, 1977 г.), VII Всесоюзном симпозиуме по электронным

11 процессам на поверхности полупроводников и границе раздела полупроводник диэлектрик (г.Новосибирск, 1980); III Всесоюзной конференции по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах (г.Одесса, 1982г.); Первой Всесоюзной конференции "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов" (г.Кишинев, 1987 г.); Всесоюзном совещании - семинаре "Математическое моделирование и экспериментальное исследование электрической релаксации в элементах интегральных схем" (г.Гурзуф, 1983 г.); VI Всесоюзной конференции по росту кристаллов (г.Ереван, 1985 г.); X Всесоюзной конференции по физике полупроводников (г.Минск, 1985 г.); Всесоюзной научной конференции "Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники" (г.Минск, 1985); II Всесоюзной конференции "Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках (г.Воронеж, 1987г.); VII Всесоюзном координационном совещании "Материаловедение полупроводниковых соединений группы АШВУ (г.Воронеж, 1987г.); I Всесоюзной конференции по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах (г.Калуга,1990 г.); Всероссийской конференции "Электроника и информатика" (г.Москва, 1997 г.); Координационных совещаниях секции РАН "Полупроводниковые гетероструктуры" (г.Воронеж, 1988 г., г.Калуга 1990 г.); Ежегодных отчетных конференциях ВГТА.

Публикации. Материалы опубликованы в 57 работах, цитируемых по ходу изложения текста диссертации.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 215 стр., в том числе 166 стр. машинописного текста, 72 рис., 1 табл. Список литературы содержит 265 наименований на 23 стр.

ВЫВОДЫ

1. В приближении линейного отклика электронного газа МДП структуры построен квазиклассический корреляционный потенциал для выделенного (пробного) заряда, отражающий его взаимодействие с индуцированными изображениями в области пространственного заряда и металлическом электроде. В отличие от ранее известных приближений совместно учтены локальная связь между корреляционным потенциалом и плотностью электронного газа, пространственная (координатная) зависимость и нелокальная связь с распределением зарядов в МДП структуре.

2. Численным моделированием состояния электронного газа в пределах слабого размерного квантования получены поправки к квазиклассическому приближению, отражающие чувствительность электронной плотности в точке к поведению потенциала в ее окрестности. Поправки связаны как с размерным квантованием так и с туннелированием волновых функций под потенциальный барьер. Построен эффективный потенциал для вычисления электронной плотности, позволяющий выполнить расчет самосогласованных распределений потенциала и плотности носителей заряда по уравнению Пуассона, записанного в форме интегро-дифференциального уравнения. Найдены процедуры для численного решения полученного уравнения и аналитические аппроксимации этих решений.

3. На примере бикристаллов с границей раздела, обладающей поверхностными плотностью локализованных состояний, дипольным, квадруполь-ным и т.д. электрическими моментами показано, что за счет квантовых поправок к плотности электронного газа в обогащенных областях пространственного заряда возможны немонотонные распределения электростатического потенциала.

4. Для МДП структур выполнены расчеты состояний ОПЗ с учетом корреляционного кулоновского взаимодействия, квантовых поправок (пункты 1, 2) и расчеты экспериментально измеряемых электрических характеристик: низкочастотных и высокочастотных вольт-фарадных характеристик, частотной дисперсии емкости, поверхностной проводимости, порогов зарядовой связи по обогащенному слою. Показано, что для исследованных структур БЮг-Б! и Са28ез-ОаА8 существенные особенности теоретических и экспериментальных характеристик совпадают качественно и количественно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленный комплекс исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Миграция ионов щелочных металлов Li+, Na+, К+ и протонов в пленках SiC>2 на кремнии чувствительна к макроскопическому электрическому полю неподвижных зарядов в окисле кремния, а их активация до уровня подвижности и миграция к границе раздела SiCVSi заторможены при наличии у внешней поверхности слоя с отрицательным объемным фиксированным зарядом.

2. Эффективное подавление миграционной поляризации пленок SiC>2 достигается при термодиффузионном легировании их поверхности цинком и фосфором за счет микроскопического связывания положительных ионов на немостиковых атомах кислорода фосфорно-кислородных тетраэдров и комплексах [Zn04]2' и макроскопическим электрическим полем сформированным этими комплексами.

3. Генерирование некомпенсированных положительных зарядов на внешнюю границу окисла сводит к минимуму кулоновское рассеяние в поверхностных каналах проводимости структур Al-SiC>2-Si. При температурах (200ч-300)К поверхностная подвижность в инверсионных слоях полученных структур ограничена фононным рассеянием.

4. В герероструктурах Ga2Se3-GaAs имеется энергетический барьер для электронов, позволяющий формировать управляемый внешним электрическим полем электронный канал проводимости.

5. Низкая плотность заряженных дефектов у поверхности раздела Ga2Se3-GaAs (не более 5 Ю10см"2) обеспечивается генерированием элек

191 трически активных примесей из приповерхностных областей в стехио-метрические пустоты катионной подрешетки селенида галлия и смешением границы раздела внутрь монокристалла подложки с меньшим количеством дефектов при гетеровалентном замещении мышьяка селеном.

6. В резистивно емкостных структурах Ме-БЮг-Э! и Ме-ОагБез-СаАв с распределенными параметрами зарегистрирована зарядовая связь по обогащенным основными носителями каналам проводимости. При температурах (200ч-300)К поверхностная подвижность носителей заряда в них ограничена фононным рассеянием.

7. Сильная зарядовая связь по обогащенным каналам обусловлена пространственным разделением обогащенного слоя и нейтрального объема слоем обеднения. Этот эффект в однородном полупроводнике МДП структуры является проявлением кулоновского корреляционного взаимодействия носителей заряда со своими изображениями в металлическом электроде и области пространственного заряда. В структурах ОагБез-ОаЛв за счет малости эффективной массы электронов эффект усиливается нелокальным откликом электронной плотности на возмущение потенциала даже при слабом размерном квантовании.

8. Выполненные расчеты состояний ОПЗ и экспериментально измеряемых характеристик: низко- и высокочастотных вольт-фарадных характеристик, поверхностной проводимости, порогов зарядовой связи по обогащенному слою для структур Ме-8Ю2-81 и Ме-ОагЗез-ОаАя с учетом кулоновского корреляционного взаимодействия и квантовых поправок для случая слабого размерного квантования совпадают с экспериментальными качественно и количественно.

192

Таким образом, в работе установлено, что условием наличия зарядовой связи по обогащенному поверхностному слою в полевых гетерострукту-рах является пространственное разделение слоя обогащения и нейтрального объема слоем обеднения. Последний образуется за счет кулоновского корреляционного взаимодействия носителей заряда и (или) нелокального отклика волновых функций электронов (или дырок) на возмущения потенциала. При достаточно сильном обогащении поверхности эффект проявляется в экспериментально измеряемых электрических характеристиках структур -поверхностной зарядовой связи, емкости, поверхностной проводимости, их частотной дисперсии. Получены полевые гетероструктуры 8Ю2-81 и Са28е3~СаА8 с модулируемыми внешним электрическим полем поверхностными каналами проводимости, обогащенными основными носителями заряда (р-каналы на кремнии, п-каналы на арсениде галлия); качество границ раздела обеспечивает высокие значения поверхностной подвижности зарядов в каналах проводимости, ограниченные только фононным рассеянием в диапазоне температур (200-^300)К.

Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность коллективу кафедры физики Воронежской государственной технологической академии, ранее возглавляемому моим научным консультантом, профессором 1 Сысоевым Борисом Ивановичем.

193

1. Аваев Н.Л., Наумов Ю.Е. Элементы сверхбольших интегральных схем. - М.: Радио и связь, 1986, - 186 с.

2. Полевые транзисторы. Физика, технология и применения: Пер. с англ. под ред. Майорова С.А. М.: Сов. радио, 1971, - 376 с.

3. Арсенид галлия в микроэлектронике: Пер. с англ. под ред. Н. Айнспрука, У. Уиссмена. М.: Мир, 1988, - 555 с.

4. Kerr D.R., A Review of Instability Mechanisms in Passivation Films, 8th Annual Proceedings Reliability Physics, Las Vegas, Nevada, 1970, p. 1-8.

5. Mc Donald B.A., Three hpE Degradation Mechanisms and Then-Associated Characteristics, 8th Annual Proceedings Reliability Physics, Las Vegas, Nevada, 1970, p. 288-298.

6. Кучумов Б.М., Вертопрахов B.H. Поляризационные явления в тонких диэлектрических слоях МДП структур // Обзоры по электронной технике (полупроводниковые приборы), 1976, т. 13 (400)

7. Романов В.П. Статистический подход к анализу ионных дрейфово-диффузионных процессов в диэлектриках. // Тезисы докл. международной научно-технической конференции «Диэлектрики 97», Санкт-Петербург, 1997, с. 52-54.

8. Гольдман Е.И., Ждан А.Г., Клочкова A.M., Чучеева Г.В. Кинетика ионного переноса в диэлектрике Si-МОП структур. // Тезисы докл. международной научно-технической конференции «Диэлектрики 97», Санкт-Петербург, 1997, с. 37-38.

9. Венкстерн С.А., Козлов С.Н. Миграция ионов по поверхности структур диэлектрик полупроводник // Микроэлектроника, 1997, т. 8., № 3, с. 239-248.

10. Wataube К., Hashiba М., Hurohata J. et al. Oxide Layere on GaAs prepared by thermal, anodic and plasma oxidation in depth profiles and annealing effects // Thin Solid Films, 1979, v. 56, № 1, p. 63-73.

11. Wieder H.H. Perspective on III-V compound MIS Structures // J. Vac. Sci. Technol, 1978, v. 15, № 4, p. 1498-1506.

12. Hasegawa H., Sawada T. On the Electrical Properties of Compound Semiconductor Structures and the Possible Origen of Interface States // Thin Solid Films, 1983, № 2, v. 103, p. 119-140.194

13. Andre J.P., Briere A., Rocchi M., Riet M. Growth of (Al, Ga) As/GaAs heterostructure for HEMT devices // J. of Crystal Growth, 1984, v. 68, p. 445-449.

14. Casey H.C., Cho Yr. A.Y., Lang D.V. et al. Investigation of heterojunctions for MIS devices with oxygen-doped AlGaAs on n-tape GaAs // J. Appl. Phys., 1979, v. 50, № 5, p. 3484-3491.

15. Boyle W.S., Smith G.E. Carge-Coupled Devices A New Approche to MIS Device Structure // IEEE Spectrum, 1971, v. 8, № 18, p. 101-166.

16. Garret C.G.B., Brattain W.H. Physical Theory of Semiconductor Surfaces // Phys. Rev., 1955, v. 99, № 1, p. 376-380.

17. Dolgopolov V., Mazure C., Zrenner A., Koch F. Surface conductivity measurements by a capacitive coupling technique // J. Appl. Phys., 1984, v. 55, № 12, p. 4280-4283.

18. Левин Е.И., Монахов A.M., Рогачев A.A. О возможности немонотонного хода потенциала в аккумуляционном слое // ФТП, 1988, т. 22, № 3, с. 450-454.

19. Kooi Е. The Surface Charge in Oxidized Silicon // Philips Res. Repts., 1966, v. 21, №6, p. 477-495.

20. Deal B.E., Sklar M., Grove A.S., Snow E.H. Characteristics of the Surface State Charge (Qss) of Thermally Oxidized Silicon, J. Electrochem. Soc.: Solid State Science //1967, v. 114, № 2, p. 266-274.

21. Revesz A.G., Zaininger K.H. The Si-Si02 Solid Solid Interface System // RCA Review, 1968, v. 29, №l)P. 22-76.

22. Lamb D.R. Some Electrical Properties of the Silicon Silicon Dioxide System // Thin Solid Films, 1970, v. 5, № 4, p. 246-276.

23. Nicollian E.H. Surface Passivation of Semiconductor // J. Vac. Sci. and Techn., 1971, v. 8, № 4, p. 339-349.195

24. Lamb D.R., Badcock F.B. The Effect of Ambient, Temperature and Cooling Rate, on the Surface Charge at the Silicon/Silicon Dioxide Interface // Int. J. Electron., 1968, v. 24, № 1, p. 11-16.

25. Csabay O. Model poruchovych nabojov struktury MOS // Electrotechn.cas., 1972, v. 23, № 10, p. 747-751.

26. Попов В.Д. Методы расчета заряда в объеме диэлектрика МДП структуры по ее вольт-фарадной характеристике. Микроэлектроника, 1978, т. 6, № 7, с. 354-360.

27. Shumpei Y. A Study of the Interface of the Si-Si02 System, Jap. J. Appl. Phys., 1971, v. 10, p. 1555-1563.

28. Литовченко В.Г., Федорович Ю.В. Обзоры по электронной технике (полупроводниковые приборы), 1972, т. 1, с. 5.

29. Hoffman G., Nemeth-Sallay М., Schanda Y. Optical Investigation of the Si-Si02 System // Acta Physica Academic Scientiarum Hungarical, 1974, v. 36, p. 349-364.

30. Cherepov E.I., Gershinskii A.E. Electrochemical Investigations of the Interface Between Ordered and Disordered Material in MIS Structures // Thin Solid Films, 1977, v. 45, № 1, p. 147.

31. Литовченко В.Г., Горбань А.П. Основы физики микроэлектронных систем металл диэлектрик - полупроводник: Наукова Думка, 1978, с. 87.

32. Goronkin Н. Origin of the Fixed Charge in Thermally Oxidized Silicon, J. Electrochem. Soc., 1977, v. 124, № 2, p. 314-317.

33. Fowkes F.M., Hess D.W. Control of Fixed Charge at Si-Si02 Interface by Oxidation Reduction Treatments, Appl. Phys. Left., 1973, v. 22, № 8, p. 377379.

34. Chang C.Y., Tsao K.Y. Electrical Properties of Diffused Zinc on Si02-Si MOS Structures, Solid State Electronics, 1969, v. 12, № 5, p. 411-415.

35. Гусейнов И.Л., Гаджиев Н.Д., Касимов Ф.Д. Совещание по глубоким центрам в полупроводниках, краткое содержание докл., Одесса, 1972, с. 54.196

36. Пундур Н.А., Валбис Я.А. Идентификация зарядовых центров в структурах кремний двуокись кремния // VI Всесоюзное совещание по физике поверхностных явлений в полупроводниках, тезисы докл., Киев, 1977, часть 2, с. 89-90.

37. Ажажа З.И., Кандыба П.Е., Красовский В.М., Пережогин Г.А., Юсипова Л .А. Остаточные загрязнения кремниевых пластин после химических обработок // Электронная техника (микроэлектроника), 1976, т. 3, № 63, с. 73-77.

38. Raider S.I., Gregor L.V., Flitsch R. Transfer of Mobile Ions from Aqueous Solution to the Silicon Dioxide Surface // J. Electrochem. Soc., 1973, v. 120, p. 425-431.

39. Singh B.R., Tyagi B.D., Marathe B.R. Some Studies on the Instability in MOS Devices Due to Vapout Contaminations, Int. J. Electron., 1976, v. 41, № 3, p. 273-283.

40. Badcock F.B., Lamb D.R. Stability and Surface Charge in the MOS System // Int. J. Electron., 1968, v. 24, № 1, p. 1-9.

41. Goetzberger A., Heine V., Nicollian E.H. Asimplemodel for Si-Si02 Interface State // Appl. Phys. Letters, 1968, v. 12, № 1, p. 95-98.

42. Эдельман Ф.Л. Структура диэлектрических пленок на полупроводниках // Электронные процессы на поверхности полупроводников и на границе раздела полупроводник диэлектрик, материалы симпозиума, Новосибирск, 1974, с. 7-25.

43. Hughes H.L., King Е.Е. The Influence of Silicon Surface Defects on MOS Radiation Sensitivity, IEEE Trans. Nucl. Sci., 1976, v. 23, № 6, p. 15731579.197

44. Аракелов А.Г., Бабик В.Ф., Дадыкин A.A., Титов В.А. О накоплении щелочных примесей на дефектах структуры у поверхности кремния // Укр. физ. ж., 1975, т. 20, № 1, с. 30-34.

45. Мочкин B.C., Степаненко И.П. Физические модели низкочастотных шумов и нестабильности характеристик МДП структур // в сб. «Микроэлектроника» под ред. Лукина Ф.В.-М.: Сов. радио, 1972, №5, с. 6-26.

46. Hess D.W. Effect of Chlorine on the Negative Bias Instability in MOS Structures // J. Electrochem. Soc., 1977, v. 124, № 5, p. 740-743.

47. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей) М-Л.: Гостехиздат, 1949, - 276 с.

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

49. Байков В.Д., Гасман A.C., Кармазинский А.Н. Влияние радиационного излучения на компоненты МДП интегральных схем // в сб. «Микроэлектроника» под ред. Лукина Ф.В.-М.: 1972, № 5, с. 66-78.

50. Kampf U., Wagemann H.G. Radiation Damage of Thermally Oxidized MOS Capacitors // IEEE Trans. Electron Devices, 1976, v. 23, № 1, p. 5-10.

51. Williams R. Photoemission of Electrons from Silicon into Silicon Dioxide // Phys. Rev., 1965, v. 140, № 2, p. A569-575.

52. Williams R. Photoemission of Electrons from Silicon into Silicon Dioxide, Effects of Ion Migration in the Oxide // J. Appl. Phys., 1966, v. 37, № 8, p. 1491-1494.

53. Мордвинов B.M., Вишняков Б.А. Накопление заряда в структуре двуокись кремния кремний при электронной бомбардировке // Микроэлектроника, 1977, т. 6, № 3, с. 291-293.

54. Ногин В.М., Ройзин Н.М. Механизм проводимости и дрейф поверхностного заряда в МДП структурах в сильных полях // Микроэлектроника, 1974, т. 3, № 1, с. 35-41.

55. Argall F., Jonscher A.K. Dielectric Properties of Thin Films of Aluminium Oxide and Silicon Oxide // Thin Solid Films, 1968, v. 2, № 2, p. 185210.

56. Кресин O.M., Погарева Н.Ф., Старое Ф.Г., Яковлев A.C. Определение плотности поверхностных зарядов на границе диэлектрика в МДП структуре // Микроэлектроника, 1974, т. 3, № 1, с. 42-45.198

57. Кучумов Б.М., Смирнов Т.П., Вертопрахов В.И. Кинетика процессов переноса заряда в пленках двуокиси кремния МОП структур // Микроэлектроника, 1976, т. 5, № 5, с. 436-442.

58. Клочков А.Я., Перелыгина Т.К., Перелыгин А.И. Исследование системы двуокись кремния кремний // Физика полупроводников и микроэлектроника, Рязань, 1977, № 4, с. 28-31.

59. Navik G. The Ionic Conductivity in Silicon Oxide Films // Thin Solid Films, 1970, v. 6, № 2, p. 145-159.

60. Kriegler R.J. Ion Instabilities in MOS Structures, 12th Annual Proceedings Reliability Physics, Las Vegas, New York, 1974, p. 250-258.

61. Yon E., Ко H., Kuper A.B. Sodium Distribution in Thermal Oxide on Silicon by Radiachemical and MOS Analysis, IEEE Trans. Electron Devices, 1966, ED-13, № 2, p. 276-280.

62. Трусов JI.И., Дорфман В.Ф. О диффузно-дрейфовой нестабильности микроэлектронных структур с тонким слоем диэлектрика. Труды института электронных управляющих машин, 1977, т. 22, с. 27-37.

63. Di Stefano Т.Н. Dielectric Breakdown Induced by Sodium in MOS Structures // J. Appl. Phys., 1973, v. 44, №l,p. 527-528.

64. Osburn C.M., Ormond D.W. Dielectric Breakdown in Silicon Dioxide Films on Silicon // J. Electrochem. Soc., 1972, v. 119, № 5, p. 591-609.

65. Osburn C.M., Ormond D.W. Sodium Induced Barrier Height Lowering and Dielectric Breakdown on Si02 Films on Silicon // J. Electrochem. Soc., 1974, v. 121, № 10, p. 1195-1198.

66. Svensson C., Shumka A. Time Dependent Breakdown in Silicon Dioxide Films // Int. J. Electrochem. Soc., 1975, v. 38, № 1, p. 69-80.

67. Dylewski J., Joshi M.C. The Dielectric Breakdown Properties and J-V Characteristics of Thin Si02 Films Formed by High Dose Oxigen Ion Implantation into Silicon // Thin Solid Films, 1977, v. 42, p. 227-235.

68. Rai B.P., Singh K., Srivastava S. Current Transport Phenomena in Si02 Films // Phys. stat. sol. (a), 1976, v. 36, p. 591-595.199

69. Абул-Сурур М.А.М., Коршунов A.B., Новотоцкий-Власов Ю.Ф. Воздействие термополевых обработок на поверхностное рассеяние в МДП структурах // Микроэлектроника, 1974, т. 3, № 6, с. 548-550.

70. Венкстерн С.А., Козлов С.Н. Влияние полевых обработок в активных средах на подвижность дырок в инверсионном канале // Микроэлектроника, 1977, т. 6, № 4, с. 354-357.

71. Castagne R. Apparent Interface State Density Introduced by the Spatial Fluctuations of Surface Potential in an MOS Structure // Electronics Letters, 1970, v. 6, № 7, p. 691-694.

72. Silversmeth D.J. Nonuniform Lateral Ionic Impurity Distributions at Si-Si02 Interfaces // J. Electrochem. Soc.: Solid State Sei. and Techn., 1972, v. 119, № 11, p. 1589-1592.

73. Думиш Л.К., Феорович Ю.В. Исследование процессов зарядовой нестабильности в диэлектрических пленках // Электронная техника (полупроводниковые приборы), 1971, № 1(58), с. 79-85.

74. Chou N.J. Application of Triangular Voltage Sweep Method to Mobile Charge Studies in MOS Structures // J. Electrochem. Soc.: Solid State Science, 1971, v. 118, №4, p. 601-609.

75. Кучумов Б.М., Сальман Е.Г., Ветропрахов B.H. Влияние материала металлического электрода на процессы генерации и переноса подвижного заряда в МОП структуре, 1977, Деп. ВИНИТИ, № 322-77.

76. Кучумов Б.М., Вертопрахов В.Н, Влияние металла на процессы стабилизации подвижного заряда в МОП стуктуре // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем, тезисы докл., Рязань, М., 1976, с. 7-8.

77. Морозов Л.Н., Чудновский А.Ф. Влияние металла на стабильность МОП систем // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем, тезисы докл., Рязань, М. 1976, с. 5-6.

78. Морозов Л.Н., Чудновский А.Ф. Влияние структуры металла на величину подвижного заряда в системе Si-Si02-Me // Электронная техника (микроэлектроника), 1978, т. 5(77), с. 88-91.200

79. Yamin M. Charge Storage Effects in Silicon Dioxide Films // IEEE Trans, on Electron Devices, 1965, v. 3, № 1, p. 88-96.

80. Marciniak W., Przewlocki H.M. On the Behavior of Mobile Ions in Dielectric Layers of MOS Structures // J. Electrochem. Soc., 1976, v. 123, p. 12071212.

81. Snow E.H., Grove A.S., Deal B.E., Sah C.T. Ion Transport Phenomena in Insulating Films // J. Appl. Phys., 1965, v. 36, № 9, p. 1664-1673.

82. Marciniak W. Rozklad stacjonarny nieskompensowanego ladunku ruchomego w warstwle dielektryka struktury MOS // Biul. WAT J. Dabrow skiego, 1974, v. 23, №3, p. 54-55.

83. De Mey G., De Wielde W. Influence of Space Charge Effect on the Ion Distribution in Evaporated Si02 Dielectrics // J. of Non - Ctyst. Solids, 1975, v. 17, № 5, p. 428-432.

84. Романов В.П., Чаплыгин Ю.А. Равновесное пространственное распределение заряженных частиц // Изв. ВУЗ, «Физика», 1978, т. 10, № 2, с. 143-145.

85. Benes О., Cerny A. The Inflyence of the Si02 Structure on the Properties of a MOS System // Wiss. Z. Electrotech, 1968, v. 11, p. 213-232.

86. Hofstein S.R. Proton and Sodium Transport in SiÜ2 Films // IEEE Trans, an Electron Devices, 1967, ED-14, № 11, p. 749-759.

87. Wilhams R., Woods M.H. Image Forces and the Behavior of Mobile Positive Ions in Silicon Dioxide, Appl. Phys. Lett., 1973, v. 22, № 9, p. 458-459.

88. Repace James L. The Effect of Ionizing Radiation on Mobile Ion Current Peaks in MOS Capacitors // IEEE Trans. Electron Devices, 1978, v. 25, № 4, p. 492-494.

89. Kerr D.R. Anomalously High Mobility of Sodium Ions in SiÜ2 Films // IEEE Solid State Device Research Conf., Santa Barbara, Calif., 1967.

90. Salman E.G., Perov G.V., yertoprakhov V.N. Ionic Current Stady in Thermali Grown Silicon Dioxide Films on Polycrystalline Silicon // Phys. Stat. Sol., 1987, (a) v. 99, p. 537-542.201

91. Сысоев Б.И., Анттошин В.Ф., Сыноров В.Ф. Кинетика миграции зарядов в диэлектрических пленках // Микроэлектроника, 1976, т. 5, № 4, с. 349-353.

92. Manning Y.R. Diffusion Kinetics fot Atoms in Crystals, Prinston, Toronto, 1968: перевод с англ. под ред. Б.Я. Любова. М.: Мир, 1971, - 277 с.

93. Marciniak W., Przewlocki Н.М. The Current Voltage Characteristics of MOS Structures as Measured with the Triangular Voltage Sweep Method // Electron Technology, 1975, v. 8, № 1, p. 19-32.

94. Antyushin V.F., Sysoev B.I., Synorov V.F. Identification of Alkal: Metal Ions in Silicon Dioxide Films // Phys. Stat. Sol., 1979, (a) 56, k. 91-95.

95. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Буданов A.B., Асессоров A.B. Газочувствительные конденсаторные структуры с субмикронным вентилируемым зазором // Поверхность (физика, химия, механика), 1993, №4, с. 115-118.

96. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Стрыгин В.Д. Диэлектрические свойства, кинетика поляризации адсорбированных на поверхности диоксида кремния слоев воды // Материалы XXXV отчетной научной конф. ВГТА, Воронеж, 1997, часть 2, с. 55.

97. Виглеб Г. Датчики. Устройство и применение. М.: Мир, 1989,191 с.

98. Киселев В.Ф., Козлов С.Н., Зарифьянц Ю.А. // Проблемы физической химии поверхности полупроводников. Новосибирск: Наука, 1978, с. 234.

99. Боровиков Ю.Я Диэлектрометрия в органической химии // Киев: Наук. Думка, 1987, 215 с.

100. Саченко A.B., Снитко О.В., Шкребтий А.И. Особенности экранирования неоднородно встроенного заряда и их связь с физическими свойствами МДП структур // ФТП, 1981, т. 15, № 1, с. 67-72.

101. Анохин В.З., Миттова И.Я., Сысоев Б.И., Гадебская Т.А., Антюшин В.Ф. Электрофизические свойства легированных окисных слоев на кремнии // док. в ЦНИИ «Электроника» № 4067/76, реферат в сб. ВИМИ «Рипорт» № 13, 1976.

102. Маршаков И.К., Анохин В.З., Гордин В.Л., Миттова И.Я. Полупроводниковые материалы и их применение, Сб. статей ВГУ, Воронеж, 1974, с. 8-17.

103. Маршаков И.К., Анохин В.З., Гордин В.Л., Миттова И.Я., Гадебская Т.А. Полупроводниковые материалы и их применение, Сб. статей ВГУ, Воронеж, 1974, с. 17-22.203

104. Анохин В.З., Миттова И .Я., Лобова В.А., Гадебская Т.А., Панявина С.С. Полупроводниковые материалы и их применение, Сб. статей ВГУ, Воронеж, 1974, с. 1-7.

105. Balk P., Eldridge J.M. Phosphosilicate Glass Stabilization of FET Devices, Proc. IEEE, 1969, v. 57, № 9, p. 1558-1563.

106. Лазарев A.H. Колебательные спектры и строение силикатов // Л.: Наука, 1968, 347 с.

107. Токарева Л.В., Козельская Е.Е., Беляева H.A. ЭПР цинкосодержащих щелочно-алюмосиликатных светочувствительных стекол // Электронная техника (материалы), 1976, т. 3, с. 97-102.

108. Маркова Т.П., Ершов О.С., Шулц М.М. Влияние окислов цинка, кадмия, меди и марганца на электропроводность свинцово-боросиликатных стекол // Электронная техника, 1971, (14), № 4, с. 11-18.

109. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Сыноров В.Ф., Асессоров В.В. Влияние совместной диффузии цинка и фосфора на электрические параметры слоев двуокиси кремния // Вопросы техники полупроводникового производства, изд. ВГУ, Воронеж, 1976, с. 53-58.

110. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.И., Сыноров В.Ф. Электрофизические характеристики пленок двуокиси кремния, легированных цинком и фосфором // в сб. «Физика полупроводников и микроэлектроника», Рязань, 1978, № 5, с. 30-32.

111. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Сыноров В.Ф. Исследование влияния легирования на релаксационные процессы в слоях двуокиси кремния // XX Intern. Wiss. Koll. ТН Ilmenau, 1975, № 4, с. 59-60.

112. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.И. Миграция зарядов в условиях квазиравновесия // Вопросы микроэлектроники и физики полупроводниковых приборов, тезисы докл. III респ. конф. молодых ученых и специалистов, Тбилиси, 1977, с. 39.

113. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры силикатов // Изд. Московского университета, 1967.

114. Асессоров В.В., Сысоев Б.И., Сыноров В.Ф., Анттошин В.Ф. Способ создания р-n перехода № 495001, 1975, УДК 621.382(088.8) М кл. HOJ 7/02.

115. Croset М., Mercodalli L.M. Calcia Stabilised Zirconia Thin Films on GaAs // Thin Solid Films, 1983, v. 103, № 1/2, p. 222-242.

116. Fritz L., Schuermeyer, Hans L., Hartnagel. Electrical analysis methods for Metal Insulator Semiconductor Structures on GaAs // J. Appl. Phys., 1980, v. 51, №12, p. 6279-6285.

117. Hasegawa H., Ohno H. Unified Disorder Induced Gap State Model for Insulator Semiconductor and Metal - Semiconductor Interfaces // J. Vac. Sci. Technol. В., 1986, v. 4, № 4, p. 1130-1136.

118. Lucovsky G., Bauer R.S. Unified Defect Model and Beyond // J. Vac. Sci. Technol., 1980, v. 17, p. 609-615.

119. Spicer W.E., Lindau I., Skeath P.R., Su C.J. Unified Defect Model and Beyond // J. Vac. Sci. Technol., 1980, v. 17, № 5, p. 1019-1027.

120. Weber E.R., Schueider J. AsGa Antisit Defects in GaAs // Physica, 1983, v. 116, №2, p. 333-340.

121. Fiqielski T. Compensation in GaAs Crystals Due to Anti Structure Disorder // Appl. Phys., 1984, A35, № 4, p. 255-261.

122. Viturro R.E., Mailhiot., Shaw J.L., Brillson L.J. Interface States and Schottky Barrier Formation at Metal GaAs Junctions // J. Vac. Sci. Technol., 1989, A7(3), № 5/6, p. 855-860.

123. Sette F., Pearton S.J., Poate J.M., Rowe J.E. Local Structure of S Impurities in Implanted GaAs // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 1977, v. 19/20, p. 408-412.

124. Molecular Beam Epitaxy and Heterostructures edited by L.L. Chang, Ploog K., 1985, Перевод Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. под ред. Т.И. Алферова и Ю.В. Шмарцева М.: Мир, 1989.

125. Nakanisi Т. The Growth and Characterization of High Quality MOVPE GaAs and GaAlAs / Journal of Crystal Growth, 1984, v. 68, № 1, p. 282-294.205

126. Луговский В.П., Матсон Э.А., Русак И.М., Цырельчук H.A. Развитие техники БИС на арсениде галлия // Зарубежная электронная техника, М.: ЦНИИ «Электроника», 1984, № 12, с. 3-48.

127. Гасанов Л.С. Эффект поля в тонких слоях полупроводников // ФПГ, 1967, т. 1, № 6, с. 800-814.

128. Jerhot I., Shejdar V. A contribution to the Theory of the Space Charge region in Thin Semiconductor noncrystalline films // Crech. J. Phys. В., 1970, v. 20, № 8, p. 903-907.

129. Сысоев Б.И., Безрядин H.H., Сыноров В.Ф. Экранирование электрического поля в многослойном полупроводнике // ФТТ, 1981, т. 15, № 8, с. 1523-1528.

130. Сысоев Б.И., Ровинский А.П., Сыноров В.Ф., Безрядин H.H. Особенности вольт-фарадных характеристик МДП структур с полупроводниковыми подзатворными слоями // Микроэлектроника, 1978, т. 7, №2, с. 163-167.

131. Сысоев Б.И., Безрядин H.H., Дронов A.C., Ровинский А.П. О пассивации поверхности полупроводниковых элементов слоем широкозонного полупроводника // Микроэлектроника, 1985, т. 14, № 2, с. 140-143.

132. Сысоев Б.И., Безрядин H.H., Сыноров В.Ф., Мартынова H.A. Влияние пограничных состояний на электростатические характеристики МГГДП структур // Микроэлектроника, 1980, т. 9, № 4, с. 355-361.

133. Lampert M.A., Mark P. Current Injection in Solids, New Jork, London: Acad. Press, 1970. Перевод с англ. под ред. Рывкина С.М., М.: Мир, 1973, 416 с.

134. Зюганов А.Н., Свечников C.B. Безмодельная теория инжекционно-контактных явлений и некоторые ее применения // Микроэлектроника, 1981, т. 8, №2, с. 99-117.206

135. Сысоев Б.И., Сыноров В.Ф., Биттоцкая JI.A. Электрофизические свойства структуры Al-ZnP2-Se. // Микроэлектроника, 1973, т. 2, № 3, с. 244247.

136. Горюнова H.A. Сложные алмазоподобные полупроводники. М.: Сов. радио, 1968, с. 163.

137. Горюнова H.A. Там же, с. 165.

138. Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников. М.: Высшая школа, 1973, 635 с.

139. Жузе В.П., Сергеева В.М., Шелех А.И. Электрические свойства 1п2Те3 полупроводника с дефектной структурой // ФТТ, 1960, т. 2, № 11, с. 2858-2871.

140. Радауцан С.И. Исследование некоторых электрических свойств соединений In2Se3 и 1п2Тез // Изв. Молдавского филиала АН СССР, 1960, № 3, с. 49-54.

141. Насадов Д.И., Фелтыньш М.А. Электропроводность арсенидов галлия при высоких температурах // ФТТ, 1969, т. 2, № 5, с. 823-825.

142. Wooley J.C., Pampin В.К., Evens T.J. Electrons Conductors Solid Solution Ga2Se3-GaAs // Phys. Chem. Solid, 1966, v. 19, № 1, p. 147-152.

143. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Асессоров B.B., Стрыгин В.Д., Булгаков С.С. Способ получения изолирующих пленок на пластинах арсенида галлия , АС. № 1200782, 22.08.85.

144. Антюшин В.Ф., Кузьменко Т.А., Стрыгин В.Д. Химическое травление полярных плоскостей арсенида галлия в сернокислом травителе // Полупроводниковая электроника. Известия ВГПИ: Сб. научн. тр. / Воронеж, 1985, т.239, с. 11-15.

145. Хейман Р.Б. Растворение кристаллов. Л.: Недра, 1979, - 154 с.207

146. Реми Г. Курс неорганической химии. М.: И-Л, т.1,1963.

147. Физико-химические методы обработки поверхности полупроводников. Под ред. Луфта В.Д. М.: Радио и связь, 1982.

148. Файнштейн С.М. Обработка и защита поверхности полупровод -гг----луг . г>1 г\нг\ 1/сп ~

149. JtUlAUJBJhlX UpMUUpUß, -LV1. v^HCpi ИЛ, 1У ikj, лиу с.

150. Раков A.B. Спектрофотометрия тонкопленочных полупроводниковых структур. М.; Сов. радио, 1975, 176 с.

151. Антюшин В.Ф., Моргунов В.Н., Стрыгин В.Д., Щевелева Г.М. Электрофизические свойства гетероструктур GaAs-Ga2Se3 // Полупроводниковая электроника, Межвуз. сб. научн. трудов, Изд. ВГПИ, 1983, т.224, с.22-26.

152. Антюшин В.Ф., Моргунов В.Н., Стрыгин В.Д., Щевелева Г.М. Модуляция областей пространственного заряда в гетероструктуре Ga2Se3-GaAs // Полупроводниковая электроника, Межвуз. сб. научн. трудов, Изд. ВГПИ, 1983, т.224, с. 26-33.

153. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Модуляция областей пространственного заряда в изотопных полевых структурах с подзатворным слоем широкозонного полупроводника // ФТП, 1984, т. 18, № 10, с. 17391743.

154. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Свойства гетерофаз-ных структур тонкий полуизолирующий слой дефектного материала -арсенид галлия // Новые материалы электронной техники, сб. научн. трудов. -Воронеж, ВПИ, 1983, с. 44-47.

155. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Эффект поля в гетероструктурах Al-ZnP2-GaAs // III Всесоюзная конф. по физическим процессам в полупроводниковых гетероструктурах, Одесса, 1982, тезисы докл., т.1, с. 69-70.

156. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Моргунов В.Н. Изолирующее покрытие для арсенида галлия // ЖТФ, 1986, т.56, № 5, с. 913915.208

157. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Энергетическая диаграмма тонкопленочных гетероструктур Ga2Se3-GaAs // Поверхность. Физика, химия, механика, 1986, № 2, с. 148-150.

158. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Чурсина Е.И. Новое изолирующее покрытие для арсенида галлия // Всесоюзная научная конф. «Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники», Минск, 1985, тезисы докл., с. 237.

159. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.И., Стрыгин В.Д. Модуляция областей пространственного заряда с изолирующими слоями Ga2Se3 на GaAs // тезисы докл. X Всесоюзной конф. по физике полупроводников. Минск, 1985, ч.1, с. 167-168.

160. Антюшин В.Ф., Дронов A.C., Моргунов В.Н., Стрыгин В.Д. Выращивание гетероэпитаксиальных слоев Ga2Se3 на арсениде галлия // тезисы докл. VI Всесоюзной конф. по росту кристаллов. Ереван, 1985, с 148.

161. Булах Б.М., Горбик П.П., Комащенко В.Н., Федорус Г.А., Шейнкман М.К. Гетерострукгуры твердофазного замещения на основе монокристаллов соединений А^71 // ФТП, 1981, т. 15, № 2, с. 357-360.

162. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Власов Д.А. Исследование интегральной фотолюминесценции гетероструктур GaAs-A23B36 // Материалы XXXVI отчетной научной конф. ВГТА, Воронеж, 1997, ч. 1, с. 30.

163. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Моргунов В.Н. Релаксация электрического поля в изолирующем слое гетероструктур Al/Ga2Se3/GaAs // Рост и структура тонких пленок и нитевидных кристаллов. Межвуз. сб. научн. трудов.: ВПИ, Воронеж, 1989, с. 31-35.

164. S.M. Sze Physics of Semiconductor Devices, 1981. Перевод с англ. под ред. Суриса P.A. М.: Мир, 1984, т. 1, - 455 с.

165. Капустин Ю.А., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Термостимулиро-ванный разряд квазиравновесной области пространственного заряда МДП-конденсатора // Новые материалы электронной техники: Сб. научн. тр. / ВПИ, Воронеж, 1983, с. 71-74.209

166. Сысоев Б.И., Лихолет А.Н., Сыноров В.Ф., Левин М.Н. К вопросу о термостимулированном разряде конденсатора с дополнительной емкостью // ФТП, 1976, т. 10, № 3, с. 532-536.

167. Постников B.C., Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Термостимулированный разряд идеального МДП-конденсатора // ФТП, 1982, т. 16, № 9, с. 17-19, деп. Р-3383/82 (Электроника).

168. Антюшин В.Ф., Лихолет А.Н., Стрыгин В.Д. Энергия ионизации глубоких уровней в полупроводниковых слоях с переменной энергией сродства к электрону // Свойства нитевидных кристаллов и тонких пленок: Сб. научн. тр. Воронеж: ВПИ, 1986, с. 112-114.

169. Ando Т., Fowler A., Stern F. Electronic properties of Two-Dimensional Sistems // Reviews of Modern Physics, 1982, v. 54, № 2, Перевод с англ. под ред. Шмарцева Ю.В. М.: Мир. - 416 с.

170. Бом Д. Квантовая теория. М.: Наука, 1965, с. 327.

171. Карман М.И., Мушинский В.П., Палаки Л.И. Решеточное отражение кристаллов Ga2Se3 // Неорганические материалы, 1972, т. 8, № 7, с. 13011302.

172. Поляроны / сб. под ред. Фирсова Ю.А. М.: Наука, 1975, с. 44.

173. Kittel С. Quantum Theory of Solids, N. J. - London, 1963. Перевод с англ. - M.: Наука, 1967, с. 168-170.

174. Палатник Л.С., Кошкин В.М., Комник Ю.Ф. К вопросу о химической связи в полупроводниках типа A2mB3VI // Химическая связь в полупроводниках и твердых телах. Минск: Наука и техника, 1965, с. 301-303.

175. Зон Б.А., Купершмидт В.Я., Сысоев Б.И. Влияние поляризации примесных центров на подвижность носителей в двумерных структурах // ФТП, 1985, т. 19, № 1, с. 140-142.

176. Fang F.F., Howard W.E. Negativ field-effect mobility on (100) Si syrfaces // Phys. Rev. Lett., 1966, v. 16, № 9, p. 797-799.

177. Fowler A., Fang F., Howard W., Stiles P. Magneto-oscilatory conductance in silicon surfaces // Phys. Rev. Lett., 1966, v. 16, № 20, p. 901-903.210

178. Hensel J.С., Hasagava H., Nakayama M. Cyclotron resonance in unfaxially stressed silicon. II. Natyre of the covalent bound // Phys. Rev., 1965, v. 138, №1, p. A225-A238.

179. Stern F., Howard W.E. Properties of semiconductor surfaces inversion layers in the electric quantum limit // Phys. Rev., 1967, v. 163, № 3, p. 816-835.

180. Goodnic S.M., Ferry D.K. III-V Inversion layer transport // Phys. and chem. III-V compound semicond. interfaces. - New Yore, London, 1985, p. 283326.

181. Чаплик А.В. О примесном рассеянии электронов в квантующих пленках//ЖЭТФ, 1970, т. 59, № 6(12), с. 2110-2115.

182. Nachev I., Velchev N. Effect of neutral scattering on electron mobility on silicon (100) inversional layers // Z. Phys. B. 1984, v. 55, № 1, p. 33-39.

183. Stern F. Self-consistent results for n-type Si inversion layers // Phys. Rev. B. 1972, v. 5, № 11, p. 4891-4899.

184. Pals J. A. Experimental varification of the surface quantization of an n-type inversion layer of silicon at 300 and 77 К // Phys. Rev. B. 1972, v. 5, № 11, p. 4208-4210.

185. Ando T. Self-consistent results for a GaAs/AlxGaixAs heterojunctions.

186. Subband structure and light-scattering spectra // J. Phys. Soc. Japan. 1982, v. 51, №12, p. 3893-3899.

187. Фок B.A. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. М.: Сов. радио, 1970, 517 с.

188. Abramovits М., Stegun I.A. Handbook of mathematical functions. -Washington: U.S. Government printing office, 1964, 583 p.

189. Ando T. Self-consistent results for a GaAs/AlxGai.xAs heterojunction.1.. Low temperature mobility // J. Phys. Soc. Japan. 1982, v. 51, № 12, p. 39003907.

190. Козырев C.B., Маслов А.Ю. Влияние флуктуаций состава твердых растворов на подвижность двумерного электронного газа в полупроводниковых гетероструктурах // ФТП, 1988, т. 22, № 3, с. 433-438.

191. Соединения переменного состава / Под ред. Б. Ормонта. Л.: Химия, 1969, 519 с.

192. Tugulea A., Dascalu D. The image force effect at a metal -semiconductor contact with an interfacial insulator layer // J. Appl. Phys., 1984, v. 56, № 10, p. 2823-2831.211

193. Демков Ю.Н., Островский В.Н. Метод потенциалов нулевого радиуса в атомной физике. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1975, 240 с.

194. Сысоев Б.И., Руднев Е.В., Антюшин В.Ф. Поверхностная подвижность в полупроводниковой гетероструктуре с поляризованными рассеивающими центрами в изолирующем слое // ФТП, 1988, т. 22, № 10, с. 1871-1873.

195. Смирнов Б.М. Физика слабоионизованного газа. М.: Наука, 1972,416 с.

196. Горбачев В.В., Спицына Л.Г. Физика полупроводников и металлов. 2-е изд. М. Металлургия, 1982, 336 с.

197. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Специальные функции. М.: Наука, 1983, 750 с.

198. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. 5-е изд. М.: Наука, 1971, 1108 с.

199. Qi-Gao Zhu, Kroemer Н. Interface connection rules for effective-mass wave-functions at an abrupt heterojunction between two different semiconductors // Phys. Rev. В., 1983, v. 27, № 6, p. 3519-3527.

200. Harrison W.A. Tunneling from an independent-particle POINT OF VIEW//Phys. Rev., 1961, v. 123, № 1, p. 85-89.

201. Ben Danfel D.J., Duke C.B. Space-charge effects on electron tunneling // Phys. Rev., 1966, v. 152, № 2, p. 683-692.

202. Kroemer H., Zhu Qi-Gao. On the interface connection rules for effective mass wave functions at an abrupt heterojunction between two semiconductors with different effective mass // J. Vac. Sci. Technol., 1982, v. 21, № 2, p. 551-556.

203. Jimin Huang, Chenhsin Lien Electric-fied Dependens of Linear and Nonlinear Optical Preperties in Coupled Quantum Wells: Application to Electro-oplical Devices // Phys. Low-Dim. Struct., 1955, № 4/5, p. 1-52.

204. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Руднев E.B., Стрыгин В.Д. Оценка поверхностной подвижности электронов в гетероструктуре арсенид галлия -полупроводник со стехиометрическими вакансиями // ФТП, 1987, т. 21, № 7, с. 1310-1312.212

205. Antyushin V.F., Rudnev E.V. Two-Dimensional Electron Gas Mobility in Semiconductor Heterostructures with Thin Аг^з^ Layers //35 Internationales Wissenschaftliches Koloqwium, Ilmenay DDR, 22-25.10.1990, p. 7-8.

206. Гергель, Журавлев И.Л., Сурис P.A., Филачев A.M. Роль межэлек

207. I тгттлпл Г* Г» TV /1 (II I ЛТ^ЛХ ПГ^ТЧ ПЛОЛ7 Л ттапаттллл» Я Г)ПГ\ГГ TTQ // rfYTTT 1QC1 ^ipvj/j.nvji w jajupa t> ivj/j,! i vipjivjjpaA v iivpvnx/vv/ivi оардда п ч-ш, i^ui,6, c. 1126-1132.

208. Власенко В.Б., Сурис P.А., Фукс Б.И. О возможности определения поверхностной подвижности в МДП структуре с переносом заряда // ФТП, 1977, т. 11, №6, с. 1112-1117.

209. Seguin С.Н., Tompsett M.F. Charge Transfer Devices, Academic, N.-J., 1975,- 186 p.

210. Bogle W.S., Smith G.E. Carge-Coupled Devices A New Approache to MIS Device Structures // IEEE Spectrum, 1971, v. 8, № 18, p. 101-166.

211. Chang. G. MIS Array Potential Calculation // Solid-State Electronics, 1973, v. 16, №9, p. 491-496.

212. Jerome J.T., Richard D., Baertsch, William E.E., Date M.B. A Surface-charge Shift Register with Digital Refresh // IEEE J. of Solid-State Circuits, 1973, v. Sc-8, № 2, p. 146-150.

213. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д. Об определении поверхностной подвижности в МДП структуре с переносом заряда // ФТП, 1986, т. 20, №1, с. 48-52.

214. Антюшин В.Ф., Сысоев Б.И. Об определении поверхностной подвижности зарядов в инверсионном слое резистивно-емкостной МДП структуры с распределенными параметрами // ФТП, 1988, т. 22, № 5, с. 902905.

215. Сысоев Б.И., Антюшин В.Ф., Кипнис М.М. Резистивно-емкостные МДП структуры с сильной зарядовой связью по обогащенному слою // ФТП, 1991, т. 25, №4, с. 708-712.

216. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Арсентьев И.Н. Поверхностная подвижность и распределение электронов в обогащенном слое гетероструктур Ga2Se3-GaAs // ФТП, 1998, т. 32, № 6, с. 718-720.

217. Grove A.S., Snow Е.Н., Deal В.Е., Sah C.T. Simple Physical Model for the Space-Charge Capacitance of MOS Structures // J. Appl. Phys., 1964, v. 35, № 12, p. 2458-2460.

218. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи с распределенными параметрами. М., 1980, - 152 с.

219. Kawaji S. The Two-Dimensional Lattice scattering mobility in a Semiconductor inversion Layer // J. Phys. Japan, 1969, v. 97, № 4, p. 906-909.

220. Байрамов M.A., Веденеев A.C., Ждан А.Г., Шамхалова Б.С. Поверхностное рассеяние носителей заряда в инверсионных п-каналах Si-МОП структур // ФТП, 1989, т. 23, в. 9, с. 1618-1624.

221. Воскобойников A.M., Смоляр В.В., СкрышевскийВ.А., СтрихаВ.И. Зависимость эффективной высоты потенциального барьера в М-ТД-П структурах при инфракрасной подсветке // ФТП, 1990, т. 24, № 10, с. 18481856.

222. Прима Н.А., Саченко А.В. Квантовые эффекты в емкости пространственного заряда полупроводников // ФТП, 1981, т. 10, № 11, с. 22402244.

223. Pines D., Nozieres P. The Theory of Quantum Liquids. N.-J. 1966. -Перевод с англ. под ред. Абрикосова А.А. М.: Мир, 1967, 382 с.

224. Theory of the Inhomogeneus Electron Gas. ed. Lundgvist S, March N.H. N.J. London, 1983, Перевод с англ. под ред. Киршница Д.А., Максимова Е.Г. М.: Мир, 1987,-400 с.

225. Бычковский Д.Н., Константинов О.В., Царенков Б.В. Гетеропереход, возникающий на границе скачкообразного изменения концентрации214свободных носителей в однородном по составу полупроводнике // ФТП, 1990, т. 24, № 10, с. 1848-1856.

226. Ильченко Л.Г., Оченко В.М. Кулоновское взаимодействие зарядов вблизи двумерных слоев // ФТП, 1990, т. 24, № 3, с. 576-579.

227. Габович A.M., Розенбаум В.М. Силы изображения и квантовые состояния в полупроводниковых гетероструктурах // ФТП, 1984, т. 18, № 3, с. 498-501.

228. Антюшин В.Ф., Стрыгин В.Д., Власов Д.А. МДП структуры с зарядовой связью по обогащенному слою // Воронеж, гос. технол. акад. -Воронеж, 1998, 56 с.

229. Антюшин В.Ф., Власов Д.А., Стрыгин В.Д. МДП структуры с зарядовой связью по обогащенному слою // Материалы XXXVI отчетной научной конф. ВГТА, Воронеж, 1997, ч. 1, с. 29.

230. Stern F. Polarizability of Two-Dimensional Electron Gas, Phys. Rev. Lett., 1967, v. 18, № , p. 1687-1690.

231. Рытова H.C. Экранированный потенциал точечного заряда в тонкой пленке. Вестник МГУ (физика, астрономия), 1967, № 3, с. 30-37.

232. Е. Кашке. Differential gleichungen, lösungsmethoden und lösungen, Leipzig, 1959. Перевод с нем. M.: Наука, 1976, - 576 с.

233. Н.М. Miesenböck, М.Р. Tosi Exchange and correlation effects in the visscher Falicov model for metal intercalated graphite // Z. Phys. B. - Condensed Matter 78,1990, p. 255-264.

234. Handbook of Mathematical Functions, ed. Abramowitz M., Stegun I.A., National Bureau of Standards, Applied Mathematics Series 55, 1964, Перевод с англ. M.: Наука, 1979, 832 с.

235. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Госиздат, физ.-мат. литературы, 1963, с. 702.

236. Antyushin V.F., Vlasov D.A., Kordenko O.I. Nonmonotonous Potential in Semiconductor Accumulation Layers // Phys. Low. Dim. Struct. 1997, № 819, p. 1-6.

237. Антюшин В.Ф., Власов Д.А. Немонотонный потенциал в обогащенных слоях полупроводников // Вестник ВГТУ, сер. «Материаловедение»: сб. научн. тр. / Воронеж, 1997, № 1.2, с. 49-51.

238. Антюшин В.Ф., Власов Д.А. Потенциальные профили обогащенных поверхностных слоев полупроводников // Вестник Воронежской гос.