Поверхностно-барьерные структуры металл-полупроводник А3В5 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМЫ НАУК ОРДЕНА. ЛЕНИНА ФИЗИКО-ТЕКНИЧ1ШЙ1 ИНСТИТУТ им.А.Ф ЛОФФЕ

На правах рукописи

ГОЛЬДБЕРГ ЮРИЙ АРОНОВИЧ

ПОВЕРХНОСТНО-БАРЬЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ МЕГГАЛЛЧТОЛУПРОВОЖК А3В5

/ 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков/

Автореферат диссертации на соискание ученой стопони доктора физико-матети-ческих наук

Санкт-Петербург 1992

/ «----- / ^ /

- / — - Ар ^

Работа выполнена в Ордена Ленина физико- техническом институте им. А.Ф.ИосТфе РАН.

Официальные оппонент; ДОЛШЮВ Л.П., доктор технических

наук;

ХАРИТОНОВ Е.В., доктор физико-математических наук, профессор; ШАРШЗ Ю.В., доктор физико-математи-' ческих наук, профессор .

Оппонирующая организация - Государственный технический университет .Санкт-Петербург,

Защита состоится " \JjJXP 199¿г. в

--- часов на заседании специализированного совета

Д 00b.23.02 при Физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе по адресу : 194021 , Санкт-Петербург , Политехническая ул.,26.

С диссертацией шкно ознакомиться в библиотеке института. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим выслать по указанному выше адресу на имя ученого секретаря специализированного совета .

_ Автореферат разослан ".

Ученый секретарь

специализированного совета Д 003.23.02 доктор физико-математических. наук

Л.М.СОРОКИН

- з -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы . Работа посвящена технологии и исследованию электрических и фотоэлектрических свойств поверхностно-барьерных структур металл (т)- полупроводник(з) на основе широкозонных соединений А^В5 и выполнялась в 1969-1991гг.

Поверхностно-Барьерные структуры на основе полупроводников А^ и А3В^ в настоящее время заняли,наряду с р-п-структура-ми, прочное место в полупроводниковой электронике, а такке широко используются как средство для исследования свойств полупроводников.

Общие юдельные представления о контакте металл-полупроводник били созданы в 40-ых годах В.Иоттк^. Д.Бард ином и Г.Be-Té"^; в результата Ge , а затом и Si m - s-структуры стали использоваться в злектропреобразоватольной электронике.

Появление в 50-нх годах полупроводников А В5 привело к :о-CT9H0BK8 работ по созданию на их основе вначале р-п,а затем и а-а - структур. Возшзсность использования полупроводников А^В5 в электронике била показана прежде всего на примере прижимного контакта металл-полупроводник Г.Велькеро(л^; свойства такого контакта были затем исследованы Б.В.Царенковьп/ .

Систематические исследования поверхностно-барьерных структур на основа соединений А^В^ начались с середины 60-ых годов. В СССР эти работы были вначале сконцентрированы в ФТИ им.А.Ф. Ио®&9 в лаборатории Д.Н.Наследова, в группе Б.В.Царенкова и выполнялись автором данной диссертации ; они были нацелены на разработку технологии, выяснение свойств п. - з-структур и создание на их основе полупроводниковых приборов.

Ко времени начала этой работы были ужо созданы теоретические представления об энергетической диаграмма, механизма протекания тока и й'ототока в m_s -структурах'^* экспериментальные исследования били выполнены главным образом на Si m -з-структурах. Результаты этих исследований были'неполными и по многом противоречивыми,что било связано с трудностями создания объектов,соотвотствухщих идеальной теоретической мэдоли /т.о. объектов,но содергсаяих t.:a-yi,v металлом и полупроводником пром«-

жуточного,обычно диэлектрического, слоя. Ситуацию,сложившуюся к началу 70-нх годов,охарактеризовал Надовани^, написавший в 1971 г, что "еще следует сделать много работ в это!; области,презде чем будет достигнуто полное пони,мание механизма протекания тока'.1

За прошедшие 20 лет с момента постановки представляемой работы исследование в-структур начали все крупнейшие полупроводниковые центры мира, усилиями которых била создана электроника и (тотоэлектроника поверхностно-барьерных структур на основе полупроводников к^В^ и эти структуры стали использоваться в элект-ропреобразоиательной электронике /быстродействующие переключатели, логические элементы микропроцессоров, затворы в полевых транзисторах/ и <1отопреобразовательной электронике /фотоггрием-ники ввдимого и. ультрафиолетового излучения /.

Цели и задачи работы . Цолью данной работы явилось создание структур с идеальным /т.е. не содержащим промежуточного слоя / контактом металл-полупроводник и установление механизгов протекания тока и йототока в таких структурах.

Для этого решались следующие задачи :

1.Разработка новой /химической/ технологии поверхностно-барьерных структур.

2.Исследование электрических свойств этих структур для определения механизма протекания тока в идеальном контакте металл-полупроводник.

3.Исследование фотоэлектрических свойств этих структур для опт целения их значимости для полупроводниковой ультрафиолетовой фотоэлектрошгки.

4.Исследование фотоэлектрических свойств т-а - структур на основе варизоиных полупроводников А^В^, интерес к которым был стимулирован работами Ж .И .Алферов^ по созданию основ гетеро-структурной электроники.

5.Исследование свойств омического контакта металл-полупроводник и процесса перехода барьерного контакта в омический.

Кроме того, решалась задача о возможном применении поверхностно-барьерных фотоприешиков для измерения штенсивности и дозы ультрафиолетового излучения А<Д1/ Солнца и искусственных источников в связи с требованиями медицинской,биологической и

экологической науки и практики.

Объектами экспериментального исследования были выбраны т -з-структуры на основе широкозонных полупроводников А^В^ -баАз и ваР - в связи с технологической освоенностью этих полупроводников и тем исключительным положением, которое они занимают в современной электронике и оптоэлектронике, и т -з - структуры на основе твердых растворов этих полупроводников : СаА1Аз ,

йаА1Р , йаАзР . Использовались кристаллы п-типа, тшс как т -а-структуры на основе этих кристаллов имеют большую высоту потенциального барьера . В качестве контактирующих ' металлов были выбраны традиционно используемые в полупроводниковой электронике контактные металла -Аи ,N1 , а также металлы, являющиеся компонентом самого полупроводника, либо родственные ему- ва , Хп , и металл , создающий донорные центры в полупроводниках А^В^ , - Бп .

Основные результаты работы :

1.Предложен и разработан химический метод создания поверхностно-барьерных структур. Разработаны методики изготовления структур с идеальным контактом металл-полупроводник и способы улучшения адгезии полупроницаемых для света слоев металлов к поверхности полупроводника / положение'1 / .

2.Экспериментально установлены закономерности протекания прямого и обратного тока, включая пробой, и на основания этого определены механизмы протекания тока в поверхностно-барьерных структурах / положение 2 и 3 / .

3,Экспериментально определены особенности механизма- протекания (То то тока в ОаР и йаАз поверхностно-барьерных структурах при энергиях Фотонов А>) ,существенно меньших ширины запретной зоны полупроводника , и влияние электрического поля на фото-чувствйтельность структур в этой области /полояонио 4 / .

4.Установлен механизм (Тюточувствителыгости СаАа и ОаР поверхностно - барьерных структур при энергиях (Тютонов, существенно больших ширкни запретной зоны полупроводника*и предложен способ увеличения коротковолновой п'оточувствительности /положенно 5 /.

5.Разработаны поверхностно-барьерные «отоприемтшки вндипого

и УФ излучения на основе йаАг,ф . структур, Щ)актически не чувствительные к иьйршфаснолу '/ Ж/ излучению, и ботоприем-ники УФ излучения на основе £а0 5А10 ^р структур,практически не чувствительные к видимому и ПК излучению.

6. Исследован фотоэлектрический эф.ект в ш- п-структурах, на основе варизонных полупроводников двух типов: пряюзонных с зависяцей от коордшаты шириной запретной зоны и непряглззонных, с неизменной шириной запретной зоны,но с зависящей от координаты пороговой энергией прямых переходов; в результате предложен принцип построения варизошшх поверхностно-барьерных фотоприем' ников и изготовлены селективные фотоприемники для видимой области спектра на основе Оа1_хА1хАзи для УФ области спектра -на основ.е 0а1_зеА1хР т - о-структур / положения 6,7 /.

7. Предложены и разработаны методики определения параметров варизонного полупроводника: градиента ширины запретной зоны,диффузионно-дрейфовой длины, обратной крутизны края поглощения,характеристической длины поглощения света.

8. Показано влияние последовательного сопротивления поверхностно-барьерной структуры на измеряемую мостовым методом емкость и предложен частотно-емкостной метод определения истин- , ных электростатических параметров структур / положение 10 /.

9. Установлены закономерности перехода контакта металл-полупроводник от вентильного к омическому /положение 8 / .

10. Определена зависимость сопротивления омического контакта металл-полупроводник от концентрации носителей заряда и ширины запретной зоны полупроводника /положение 9 / .

11. Разработан дозиметр УФ излучения, в котором в качестве датчика использовалась поверхностно-барьерная структура. 06-

асть спектральной чувствительности прибора 2,7+ 5,2 зВ, интервалы измерения:интенсивности Ю^+Ю^Вт/см2, дозы 10~2 Дж/см2.

Предсташ1яе:л;е к запито положения по технологии и Физике.

Положение 1 /о химическом методе создания и - е-структур/.

Хл:.зпеское осакдение металлов из раствора их соединений на поверхность полупроводника позволяет создавать структуры, па-

раметры которых, близки к теоретической мэдели идеального контакта металл-полупроводник. Адгезионная прочность слоев металлов /кл, Ш./, химически осавденных на поверхность полупроводника, существенно увеличивается в результате предварительной обработки поверхности полупроводника в растворе Рс1С12 при 70*-90°С. Термообработка созданных химическим методом структур , проводимая при температурах ниже температуры плавления металла или эвтектики металла и полупроводника,в частности,структур Аи--йаР при 250+300°С, уменьшает коэффициент идеальности вплоть до теоретического предела /1,01+1,02/ »

Положение 2 /о прямом токе/.

Прямой ток не сильно легированных. СоАз /г^Ю^+Ю^см-^/ и «оР /п=1016+1017 см /поверхностно-барьерных структур в интервале 200+400°К обусловлен термоэлектронной эмиссией из полупроводника в металл в полном соответствии с теорией Бета .

Положение 3 /об обратном токе/.

Обратный ток. йаАз ивор поверхностно-барьерных структур при напряжениях, меньших напряжения пробоя, обусловлен : -тергоэлектронной эмиссией при напряженности электрического поля в слое объемного заряда Е<Ю^В/см и температурах. Т> 350°К, -гергопояевой эмиссией при Е =(2+з) АОрВ/см и Т>350°К , -полевой эмиссией при Е>5.10^В/см при комнатной температуре .

Граничные концентрации электронов, при которых электрический пробой этих структур изменяется от туннельного к обусловленному ударной ионизацией, составляют 4.10^7 см~^для ваАб- и 101-® см для воР - структур .

Положение 4 /о длинноволновой фоточувствительности/.

Длинноволновая фоточувствительность /при /и><Ей / ваР поверхностно-барьерных структур, помим' надбарьерного перехода электронов из металла в полупроводник, определяется еще : -туннелированием фотоэлектронов из металла в полупроводник сквозь вершину потенциального барьера, что проявляется в возникновении фототока при /и> < ,

-рассеянием их на оптических фонолах в промежутке махду плоскостями, соответствующими границе металл-полупроводник и мяк-

симрлу потенциального барьера, что проявляется в том, что с ростом напряженности электрического поля в слое объемного заряда утол Наклона линейной зависимости корня квадратного из величины фототока от возрастает, вкачала резко, а затем стремится к насыщению.

Положение 5 /о коротковолновой фоточ/вствитальности/.

Коротковолновая /относительно края собственного поглощения/ фоточувствительность ОаАсз и ОаР поверхностно-барьерных структур, помимэ генерации электронно-дырочных пар в полупроводнике и разделения их полем пространственного заряда, определяется еще и переходом горячих носителей зарода в металл в соответствии с теорией Ыезрин^г . Коротковолновая фоточувствительность возрастает с ростом уровня легирования полупроводника глубокими центрами с энергией ионизации, меньшей высоты потенциального барьера металл-полупроводник, но большей величины химического'1, потенциала в квазинейтральной области .

Положение 6 /о фотоэффекте в варизонных т - в- структурах на основе прямозонного полупроводника с зависящей от координаты шириной запретной зоны /.

Спектр фоточувствительности варизонной поверхностно-барьер- . ной структуры на основе прядазонного полупроводника с зависящей от координаты шириной запретной зоны, определяется соотношением мозду диффузконно-дрейровой дайной смещения неосновных носителей ь+ , шириной слоя объемного заряда V? и расстоянием между барьерным контактом и освещаемой поверхностью а следующим образом:

-если барьерный контакт расположен на узкозонной поверхности структуры, а структура освещается с широкозонной стороны, то спектр уз ко полосный, когда ь+ , и широкополосный, когда

Ь+ +.« > а ; в частно сти, спектр фототока Аи - Оа^_хА1хАа т- в- . структур при +'.У<(1 состоит из одной полосы, энергия максимума которой возрастает от 1,47 до 1,8 эВ, а ширина изменяется в интервале 0,02+0,07 эВ при росте содержания А1Аз на границе с барьерным контактом от х= 0,04 до х= 0,4 ; -если структура освещается через полупроницаемый для света

барьерный контакт, то спектр широкополосный вне зависимости от соотношения мегаду l+ , w , d •

Положение 7 /о фотоэффекте в варизонных т-а-структурах на основе непряшзонного полупроводника с неизменной шириной запретной зоны, но с зависящей от координаты пороговой энергией прямых переходов/

В варизонных поверхностно-барьерных структурах на основе непрямэзонного полупроводника с неизменной шириной запретной зоны, но с зависящей от координаты пороговой энергией прямых переходов, например, в Au-Oa-j^Al^P, варизонность проявляется в поглощении света, но не в переносе носителей зарада : -если структура освещается со стороны ,соответствующей макси-■ тальному значению пороговой энергии прямых переходов,' а барьерный контакт расположен на поверхности, соответствующей минимальному значению пороговой энергии, то спектр фототока узкопо-л^сный; в частности, с ростом содержания AIP на границе с барьерным контактом от х=0,2 до х=0,б энергия максимума полосы спектра фототока изменяется от 2,93 до 3,14 эВ, а высота барьера металл-полупроводник практически постоянна /-— 1,3 эВ/:

- если структура освещается через полупроницаемый для света барьерный контакт, то спектр широкополосный и при х=0,5± 0,1 его длинноволновый край совпадает с границей видимой и ультрафиолетовой областей.

Положение 8 /о свойствах контакта полупроводник-жидкий металл/ .

Вентильный при нормальных условиях контакт полупроводника с я ид ким металлом переходит в омический в процессе непрерывного нагревания, когда в металле растворится тонкий, близкий к даноатомному, слой полупроводника, а рекристашшзованный слой еще не начал образовываться. Температура перехода зависит от кристаллографической ориентации поверхности полупроводника в соответствии о реакционной способностью граней кристалла. Положение 9 / о сопротивлении омического контакта /. Сопротивление омического контакта металл-полупроводник

п-типа:

- обратно пропорционально концентрации электронов в полупро-водншсе,

- экснонеициалыю возрастает с ростом ширины запретной зоны.

Положение 10 / о методике измерения емкости /. Зависимость изыеряешй шстовым методом емкости поверхностно-барьерных структур См от напряжения и отличается от за-висишсти истинной барьерной емкости Св от и из-за наличия в структуре активного остаточного сопротивления г3 :

- при низких частотах измерительного сигнала (о и обратных и малых прямых напряжениях характеристика и функционально повторяет зависимость С^2- и , но сдвинута параллельно ей в сторону больших С"2, причем тем больше, чем больше ы я га ;

- с ростом прямого напряжения величина С"2 достигает миниму-ма,а затем увеличивается ; ¡ипрякение миншдума тем меньше , чем больше со и га ;

- с ростом (о протяженность линейного участка характеристики С~2- и уменьшается, и минимум смещается в сторону отрицательных смещений ;

- при высоких частотах величина См перестает зависеть от и .

Эти экспериментальные закономерности находятся в соответствии с теорией Константинова-Мезрина^. Приоритет результатов.

Представленные к защите результаты, по которым сформулированы научные положения, получены впервые. Результаты, вошедшие в положения 1,5,6,7,8,10,защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

Значение результатов .

Химический метод создания поверхностно-барьерных структур /положение 1/ , предложенный и реализованный в 1970 г. /а.с. 392845,502710/, в настоящее время используется как в СССР,так и за рубег-сом/^ДЗ/ Этот метод позволил создавать структуры, свойства которых близки к год ели идеального контакта металл-полупроводник, и существенно снизить, по сравнению с методом вакуумного кашления, расход драгоценных металлов при созда-

нии структур. Эти работы цитируются в отечественных7'^4^ иностранных13 ' ' монографиях.

Исследования механизма протекания тока /положения 2,3 / доказали, что предсказанный еце в 1942 г. Г,Бете механизм протекания тока /термоэлектронная эмиссия/ реализуется в n-s-струк-' турах на основе полупроводников Этот результат вошел в

монографию Родерика6.

Исследование фотоэлектрических процессов в и -s- структурах на основе GaA.s , GaP и твердых растворов на их основе /положения 4,5,6,7 / позволило разработать высокоэффективные фотоприемники УФИ, а также ввдишго и УФ излучения /а.с.549054/. На основе этих фотоприемников был изготовлен 1Штенсиметр-дози-мотр УФИ , отмеченный Золотой медалью ВДНХ.

Предло::;енные в данной работе варизонные m - з - структуры /а.с. 401267/ оказались перспективными для создания селективных фотоприемников для блгокпей ИК, видимой и УФ областей спектра, а также легли а основу ряда методик определения параметров варизошшх полупроводников /а;с. 790040/ . Эти работы цитируются в монографиях'14' ' .

Исследование омического контакта металл-полупроводник /положения 8,9/ позволило получить новое существенное знание об образовании и свойствах омического контакта. Эти работы цитируются в монографиях Мшшса и Фойхта , Родерика' и Кумара^, а установленная зависимость сопротивления контакта от концентрации носителей заряда, как показано é * , является общей для различных полупроводников и способов изготовления контактов.

Критический анализ методики измерения импеданса m -s-струк-" тур /положение 10/ позволил объяснить причины отличий экспериментальных данных по зависимости емкости от напряжения, на-копишихся во многих работах со времени появления барьерных структур, от ожидаемых по теориям Шоттки и Шокли, и создать метод определения истинных электростатических параметров m - s-структурн, необходимый при разработке приборов на основе слабо легированных полупроводников ; этот метод г.шот быть распространен и на нстр:1диц1юнние структуры с потенциальным барьерог^У

Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 1 монографии, 2 обзорных и 41 оригинальных статьях, 6 авторских свидетельствах на изобретение и лотсгадывачись на :

- Мсххдународшдх конференциях по ,микроэлектронике /Пр ш.юр с ко, Болгария,1979/, по биофотомотрии /Пудино,СССР, 1980/ , по фотоэлектрическим и оптически:,i явлениям в твердом теле /Зар на,Болгария,

1930,1933,1986,1939/ , по физике и технологии арссшвда галлия и других 111-У полупроводников /Татранска Лошищ.ЧСФР,1988/,физическим проблемам в электронных материалах /Варна,Болгария,1990/^

- Всесоюзных и Республиканских конференциях по полупроводниковым приборам с барьером Шоттки /Киев,1975, Одесса,1978, Верхо-пинаДЭЗЗ/, по исследованию арсенида галлия /Томск,1974/, по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках /Ужгород,1979/, по физике и применении контакта металл-полупроводник /Киев,1937/ , по физике полупроводников /Кишинев,1933/, по физическим основам твердотельной электроники /Ленинград, 1939/ ;

-семинарах Северо-западного региона /Ленинград,1985/, заседаниях секций "Ультрафиолетовое излучение" /Ленинград,1974, Пу-щ.ию,1976/, "Полупроводниковые гетероструктуры /Москва,1989/ при Президиуме All СССР, семинарах ФТИ им.А.Ф.Иоффе АН СССР .

Структура и объем дисоерташтдисоерташя состоит извведе-нля, шести глав, приложения и заключения. Объем диссертацию* 229 страниц, з том числе 165 страниц текста и 64 рисунка . Список литературы включает 177 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы, формулируется цель, кратко излагается содержание, отмечаются основные реаультаты работы и представленные к защите научные положения.

Лепная глава представляет собой критический анализ литературных данных.

Контакт металл-полупроводник монсет быть омическим,либо вентильным. Он будет омическим в следующих случаях : 1/ барьер мй'лду металлом и полупрводнпком отсутствует; это происходит, когда плотность поверхностных состояний велит и они

расположены в с-зоне для полупроводников п-типа и в V -зоне для полупроводников р-типа, либо когда плотность полерхностшк состояний мала, а работа выхода электронов из металла фт меньше сродства к электрону полупроводника для полупроводника п-типа /или фт > ^ для полупроводника р-типа/ ; 2/барьер присутствует, но он туннелыю прозрачный ; это происходит, когда в приповерхностной области создан слон сильно легированного полупроводника.одинакового с исходным полупроводником типа, проводимости;

3/барьер присутствует, но он достаточно низкий ; это происходив когда в приповерхностной области полупроводника создан слой узкозонного полупроводника,одинакового с исходным полупроводником типа проводимости.

Контакт металл-полупроводник будет вентильным, если потенциальный барьер существует, его величина существенно больше кТ /к-постоянная Больцмана/, и вероятность туннолиров;шия основы« носителей зардца через него невелика. Это происходит.когда плотность поверхностных состояний велика* и они расположены в глубине запретной зоны, либо когда плотность поверхностных состояний мала, а Фт> Хэ для п-гипа» Фт < Хэ для р-типа .

В полупроводниках уровень Ферми на чистой поверхности не закреплен.Однако при попадании на нее небольшого /менее моноатомного слоя/ количества посторонних атомов металлов,кислорода и др. за счет энергии, выделяющейся при адсорбции, в приповерхностной области возникают собственные дефекты, закрепляющие уровень Ферми на поверхностных состояниях полупроводника. Поэтому контакт металла с поверхностью полупроводника, находящейся в нормальных условиях, вентильной.

Протекание тока в поверхностно-барьерной структуре может быть обусловлено:

-термоэлектронной эмиссией,когда концентрация носителей заряда в полупроводнике мала /полупроводник не вырозден/. -полевой эмиссией, когда концентрация очень велика /полупроводник сильно вырозден/,

-тормополевой эшссной, когда концентрация не мала,но и не очень велика /полупроводник близок к шро^ч.ешео/.

Экспериментально баю установлена, что прямой ток в п-ОзАб ¡а - а - структурах обусловлен т ерш пол свой эмиссией при Ю^см"" и полевой эмиссией при п ~ 10 см " Относительно механизма протекания тока в впАа струк^у^ах с л- 10^4-1016см~^ так же, как и в других полупроводниках ничего определенного сказать ото нельзя. Например, в работе делается вывод, что "при лкюнх слуцошшх и то?.я1орат/[>ах экспериментальные значения прямого тока больше предсказанных диодной теорией". Экспериментальных данных по механизму протекания обратного тока еще меньше, определялись лишь некоторые параметры характеристики обратный ток-напряжение. Это онло связано главным образом с технологическими трудностями изготовления структур, в которых не проявлялось бы влияние диэлектрического слоя, и ток онл он обусловлен объог.Ьг'г.к процессам, а но состоянием поверхности.

Фотоэффект в поверхностно-барьерных структурах в области энергий фотонов, больших высоты потннцналыюго барьера и меньших ширины запретной зоны полупроводника , связан с эмиссией электронов из металла в полупроводник /теория Фаулэ ра/ , причем зависимость фототока от энергия ротонов в координатах -М представляет сооой прямую линию, а ее отсечка по оси абсцисс дает значение . В области Ь.1) > фотоэффект связан с возоуэдуниом элоктронко-днрочних пар в полупроводнике и разделением ¡к слоем объемного заряда, причем при достаточно больших ¡г>> фототок не должен зависеть от ¡и> /теория Гартнерд/ В 70-30 гг начали интенсивно исследоваться варизонгше полупроводник^1 и поэтому возникла необходимость создать и изучить варизотше поверхпостно-барьерные структуры с цель» определить их возможности для полупроводниковой электроники.

маиоолео распространннным методом создания щ -а-структур является вакуугаюе напыление металла на поверхность полупроводник.Однако при этом трудно из б спать образования промежуточного слоя метлу металлом и полупроводником: распыляемые атомы металла обычно пмэгэт высокуо энергно и , ударяясь о поверхность голупрозхэд'.цпса, создает нарушенный, обычно, аморфлий , слой, который играет роль лромскуточногс^^ .

Цля уменьшения влияния поверхности и краевого эффекта на

спо;гства приборов било предложено несколько технологических решений: создание охранного р-п-перехода, изготовление структур в виде усеченного конуса, создание канавки г.округ барьерного контакта, изготовлению меза-структуры и создание охран-юи полуизо-лкрующей области вокруг барьерного контакта , причем последние два метода предоташшотся наиболее перспективными.

На основании анализа литературных данных сделан вывод о необходимости создания нового способа изготовления поверхностно-барьэрпь'х структур с идеальным контактом металл-полупроводник.

Вторая глава посвящена разработке нового способа создания поверхностно-барьерных структур, основанного на хш.лческом осаждении металлов на поверхность полупроводника. При химическом осаядении из растворов атомы металлов имеют небольшую энергию и практически не нарушают поверхность полупроводника ; поэтому в процессе осатдения вероятность образования промежуточных слоев невелика. Способ прост и экономичен, не требует большого расхода металлов /обычно драгоценных/, как при вакуушом напылении, не требует создания токоподводов и расхода электроэнергии, как при электрохимическом .оса".дешш, но предполагает високотеть пературного нагрева, как при газотранспортном осачиенпи.

Химическое осамдоппе основано либо на каталитическом разложении соло:: металлов, либо на вытеснении моталлов из га соединений более "активными металлами, и последующем осагдении металла на поверхность полупроводника.

Экспериментально установлено, ч'.чэ при химическом осаэдешш практически не происходит образозангя" промежуточного слоя; однако, если этот слой появился до осаздения, например, во время травления или промывки, то он мсс.сет сохраниться б структуре. Такие структуры подвергались термообработке при температурю пило тошоратури плавления металла, шга эвтектики металла и полупроводника, в восстановительной либо -лойтралыюй срс;<-э. Например, в раде Аи - йаР - структур непосредственно после их изготовления характеристический коэффициент ¡реальности р / в экспоненциальной"зависимости прямого тока от напря ;ения/ превшая теоретическое значение, равное 1,01 <-1,02. С ростом томпературн

термообработки величина р уменьшалась, при Т = 250т- 300°С достигала шзпвадго, равного 1,02, а при больших температурах отжига снова увеличивалась.

Толцина выращенного слоя кетадш задавалась временем осазде-имя, однако, очень тонкие /10*20 ю./ слон металла, полупрошшд-еше для света, не удавалось полнить, сокращая время осатденля, из-за того, что вначале пленка растет "островками", а сплошной слой образуется лишь три достаточно больших толщинах. Пленка островкового характера неравномерна по толщине,имеет плохую адгезию к поверхности полупроводника. Для существенного увеличения прочности адгезия и получения тонких сплошных пленок перед :сит.'лчесг:и:,1 оса;сдением металлов Ди ,1«. и др./ производилась активация поверхности полупроводника в "1,5% водном растворе Рс1С12 при 80-90°С в течение нескольких секунд. Пленка Аи .осаженная после этого из смеси НАиС1^ /4 г/л / и НР /30/1/ при кошатной температуре, имела прочность адгезии к поверхности полупроводника более 5.10& Н/г,г.

Для создания структур, в которых ток был бы обусловлен объ-ошыми процессами, а не поверхностными эффектами, изготавливалась меза-структура и охранная полукзол ирукщая область.

1.1еза-структура образовывалась после защиты лаком центральной части барьерного контакта и травления незащищенной периферийной части слоя моталла. До образования меза-структуры,когда металл наносился в о:сна, оставленные на поверхности пластины СаАв в процессе фотолитографии, коэффициент а часто был более 1,1 , а после создания меза-структуры уменьшался до 1,02 ; при этом снижались токи утечки в прямом направлении.

Наиболее элективным способом иодазленыя краевого эффекта является создание охранной полунзолирущей области вокруг барьерного контакта путем облучешш периферии контакта протонами. Эта методика была предложена Фойто{, , но ее практическое применение бгло сопряжено с трудностями подбора энергии протонов, т.::. наиболее элективно лолулзолпруздая область создается: там; где происходит тор:.иг.:ение ча' 'пц, а этот слой трудно пространственно совместить с краем слоя объемного заряда. Поэтому в дан-

ной работе в процессе облучения энергия частиц изменялась, в частности, для йаР т- в-структур - от 0,4 до 5 ГЛэВ. В результате вокруг барьерного контакта была образована полуизолируа-!цая область с удельным сопротивлением 104+ 10^ Ом см, причем оно практически не изменялось по толщине кристалла. Эта методика позволила существенно повысить напряжение пробоя поверхностно-барьерных структур.Так,в п-тСаР-структурах с п=3.Ю^см-3 сразу после изготовления напряжение пробоя составляло 10+12 В /ЗиО°К/. После образования охранной области оно возрастало до 18+ 20 В , т.е. до теоретического предела.

Третья глава посвящена электрическим свойствам поверхностно-барьерных структур.

Основные параметры энергетической диаграммы определялись по зависимостям : емкости С от напряжения и,прямого тока от температуры Т и напряжения, (рототоках^ от энергии фотонов фотоэде от плотности потока излучения

Наибольшую информацию дает первый метод. Однако, за годы , прошедшие со времени создания первкх ш- з-структур, в литературе накопилось большое количество экспериментальных данных по зависитести С -и , не соответствующих теории Шотткег, причем эти расхождения не были связаны с влиянием глубоких центров.

Критический анализ ошсостной методики измерения параметров п1 —5—структур показал, что измеряемая емкостным методом емкость См Отличается от истинной барьерной емкости Св из-за наличия в структуре остаточного активного сопротивленияга . Было установлено, что при низких частотах измерительного сигнала со и малых прямых и обратных напряжениях характеристика функциональ-

но повторяет зависимость и , но сдвинута параллельно ей

в сторону больших , причем тем больше,чем больше и ига ; с ростом прямого напряжения величина С,"'' достигает минимума, а затем увеличивается, причем напряжение гдипшума тем меньше, чем больше и и г3 . С ростом ы протяженность лкнейгаго участка характеристики ( и уменьшается, и при достаточно больших

частотах С,„ перестает зависеть от ТТ .Эти экспериментальные дан-м

н::е соответствует теории лоистантилопа-Мозрина' -

На основании этих результатов разработан частотно-емкостной метод определения истинной Cß -и-характеристики. Измеряется семейство С^ - и характеристик при разных частотах; из этого семейства выбираются те характеристики, которые имеют достаточно протяженные линейные участки, параллельные мезду собой; для каждой из этих характеристик находится напряжение отсечки U0 , строится зависимость и0 от ai2 и из нее определяется контакт-нал разность потенциалов uD . Затем в системе координат С-^ - и через точку и = % проводится прямая, параллельная линейным участкам семейства С~- и характеристик. Эта прятя и есть восстановленная С^2- и - характеристика, из которой уне по известны:,1 формулам вычисляются все остальные электростатические параметры.

Метод' был опробпрован на GaAs и GaP ш -s- структурах, в

том числе и на высокоомных, и значения Un , определенные из р

TJ0 - ¿о - характеристики , совпали со значениями, определенными из спектра фототока этих структур.

Энергетическая диаграмма структур, созданных химическим методом, так же,как и структур , созданных вакуумным напылением , задается главным образом энергетическим положением поверхностных уровней полупроводника, которые связаны как с зоной проводимости, так и с валентной зоной.

Для изучения механизма протекания прямого тока экспериментальные завис;«,юсти lf от U и Т= 200+ 400 К для слабо легированных структур сравнивались с теорией термоэлектронной эмиссии. Установлено, что для структур на основе эпитаксиального GaAs /н-101э+1016 см-3/ и на основе GaP / п*1017см~3/ : -значен;^ высоты потенциального барьера, определенные из зависимостей С - и , х£ - и , - fiv равны мазду собой; эти зна-

экстраполированные к О К , составляют <ре(0) = 0,96 эВ / GaAs / И <fB(0)= 1,25 ЭЗ / GaP / ' ; -э;сс::ерхме1ггальшго значения коэффициента ß / 1,020± 0,005 / фактически совпадают с теоретическими значениями / 1,01 +1,02/ э которых учтено влияние сил изобр^кинпя на высоту потенциального бацера;

- постоянная Ричардсона А для структур на основе эпитаксиально-го G;iAs равна теоретическому значению / 3,6 A/ci,? град^ /; для структур на основе GaP / А = 50 ± 10 А/сгг град2 / она близка к теоретическому значению, если нринять усредненной по разним кристаллографическим направлениям значение элективной массы электрона в GaP равным 0,35 mQ .

Таким образом, механизм протекания прямого тока в а - з-структурах с невырожденным электронным газом соответствует теории термоэлектронной эмиссии.

Вт- s-структурах на основе неэпитаксиального c-aAs , содержащего глубокие центры, были получены те же значения fi и А , но высота потенциального барьера, определенная из С -и- и If- u-характэристик / 0,87 эВ при О К / оказалась меньше, чем из Ij, -ki> характеристики / 0,96 эВ /, что объясняется сложной формой потенциального барьера при наличии глубоких центров.

На основании изучения механизма протекания обратного тона было установлено для GaAs и - з-структур :

- когда п = 1015* Ю^см-^ и велит электрического поля в теп' оческом равновесии Е= 2.104* 10° 3/см , параметры, опроделе;ь ные из участка насыщения обратной ветви характеристики ток-на-цряяепие (0) и А / при температурах. от 350К до температуры перехода к омическому контакту /~550 К/ , совпадает с параметрами, ожидаемыми по теории термоэлектронной эмиссии и определенными из прямой ветви ; поэтому обратный ток обусловлен тер-шэлектронног эмиссией ;

-когда n=£lOL7CM~3 / Е>(2 * 3).Ю5 В/см / , при Т-^350 К обратный ток обусловлен термэ полевой эмиссией ;

-когда п^Ю^см"3 / Е>5.105 В/см /, . обратный, ток

обусловлен .полевой эмиссией при Т^ЗОО К-.

На основании концентрационной и температурной зависимости напряжения пробоя GaAs и GaP п -s-структур было установлено, что пробой обусловлен :

- ударно;'! ионизацией при низких концентрациях электронов^ з исходном материала (п<Г 3.1017см"3/ GaAs / и и< 2,10^7CM~'-/Gr:P /У,

- туннельном п-греходо1! электронов из : s гл.-та в полупроводник

при высоких концентрациях электронов в полупроводнике (п > >4ЛО17 си"3 /аоАв/ и п>1018 сы_3/ааР/).

В..четвертой главе рассмотрены фотоэлектрические свойства гомозонных поверхностно-барьерных структур.

Для фото тока в области энергий фотонов /г)>< Ее была разработана модель, согласно которой фототок, кроме надбарьерного перехода электронов из металла в полупроводник, определяется еще тушелированием фотоэлектронов из металла в полупроводник ■ сквозь вершину потенциального барьера и рассеянием их на оптических фононах в промежутке между плоскостями, соответствующими, границе металл-полупроводник и максимуму потенциального барьера. Экспериментальные данные по зависимости фототока от напряженности электрического поля Е в слое объемного зардца подтвердили это предположение. С ростом Е линейная зависимость - Ь сдвигается в сторону меньших Ь> ; угол наклона ео увеличивается, вначале резко, а затем стремится к насыщению , что связано с рассеянием фотоэлектронов на фонолах. При Лу<г <Р0 фототок все еще имеет существенную величину, что связано с туннельным прохождением барьера фотоэлектронами .

В области % изучались спектры созданных химическим методом и - в-структур на основе йаАз , йаР , Оа^^О^Ае, йааз/)_хРх , оа^хАД-хР с целью возшкеого использования этих структур в фото .приемниках .

В области /IV» экспериментальные спектры фототока при 'различном уровне легирования полупроводника хорошо согласуются с теорией Мезрин^®^, т.е. уменьшение коротковолновой /относительно края собственного поглощения / фоточувствительности при увеличении Ар связано с транспортом горячих /нетермализован-них/ электронов из полупроводника В металл .

Было установлено, что легирование глубокими донорами с энергией ионизации , меньшей омсоты потенциального барьера металл-полупроводник, но большей химического потенциала в полупроводнике, например,кислородом в случае йаАэ и йаР .приводит к возрастанию коротковолновой фоточувствительности Аи - йаАа и Аи -влр щ -е-структур /как и в случае сильного легирования

мелкими донорами /; при этом обратный ток /темновой/ остается неизменным /в отличие от случая легирования г,.елккш донорами, когда обратный ток увеличивается/ .

С ростом плотности потока излучения в области энергий фотонов , соответствующих собственному поглощению, фототок увеличивается линейно, а фотоэдс - логарифмически. При плотностях, потока, превышающих 50 Бт/с!/^, (ротоэдс насыщается ; велич1ша фотоэдс насыщения близка к значению диффузионного потенциала ш -е-структур /0,8 эВ для т-з-структур на основе п- СаАз и 1,14 эЗ для т-з - структур на основе п- йаР / .

В пятой глазе рассмотрены фотоэлектрические свойств;! варизонпых поверхностно-бартерных структур.

В т-з-структурах на основе .пряшзонногэ полупроводника с зависящей от координаты шириной запретной зоны /например , Оа^_хА1хА:з, варизонность пройвляется в поглощении света и в переносе носителей заряца. Спектр фаточувствигельности такой структуры определяется соотношением между длиной смещения неосновных носителей ь+ , шейной слоя объемного заряда ^ и расстоянием маэду барьерным контактом и освещаемой поверхностью ¿1 следующие образом :

- если барьерный контакт расположен на узкозонной поверхности структуры, а структура освещается с широкозонной стороны, то спектр узко полосный, когда ь+ + - и широко поло скый, когда + я > а ;

- если структура освещается через, полупрг :шцаешй для света барьерный контакт, то спектр широкополосный вне зависшлэсти от

соотношения между Ь + тс и а .

Получено общее выражение для спектра сютотока в селектлЕно-чувствительной варизонной т - а - структуре. В частности, из него следует, что при в0п1п ^яА^езгр (.Н»/£ ) , а ПР11 ЕБпах> Ь > З^п А2Ф0е») ( - Ь> / Ь+]7Е§1 )

/ я 1п и идпах --'■иша'-альгюэ и максимальное значения ш^фшп запретной зоны, ф0-шютностъ потока фютоноз на освещаемой поверхности, £ -обратная крутизна края поглощения, ^Е,.-градиент ширин" запретной зоны полупроводника, А^н А2 -коэффициенты ,

не зависящие от hp /.

Реальный спектр фототока поверхностно-барьерной структуры ка основе слабо варизонного /v£c= 40+ 80 эВ/см / Ga^ xAl.,As , сращенного на подложке из Gap , бьш близок к ожвдаеюму.ь'сля барьерный контакт / Аи/ был расположен на узкозонной стороне твердого раствора и структура освещалась со стороны подложки , то спектр состоял из одной полосы ; с ростом содержания • AlAs на границе с барьерным контактом от х = 0,04 до х= 0,4 энергия максимума полосы возрастала от 1,47 до 1,80 эВ , а ее полуширина изменялась в пределах 0,02 + 0,07 эВ. В то же время спектр фототока Ga^ ai^as - структур с большим градиентом ширины запретной зоны/Ve = 100 + 1000 эВ/см / и тонким /1+10 мкм / слоем варизонного полупроводника был широкополосны:,! .

На основании сравнения экспериментальных данных с теорией были разработаны методики определения параметров исходного варизонного кристалла и определены параметры Ga1_xA.ixAs , выращенного на разных подложках / GaAs , Ga1_xAlxAs1_yPJr , GaP / при различном рассогласовании постоянных решетки подложки и слоя / и,1+ 3,5 %'/. Установлено, что вблизи границы раздела подложка-слой имеется область повышенной дефектности, в которой значенияь+ в несколько раз меньше, чем в остальной части слоя. Толщина этой области увеличивается с ростом рассогласования. Вне дефектной области параметры слоев практически одинаковые / L+ = 2 * 10 мкм, Е = 0,02+ 0,03 эВ /.'

В варизонных поверхностно-барьерных структурах на основе н&-пряюзонного полупроводника с неизменной шириной запретной зонц но с зависящей от координаты пороговой энергией прямых переходов, варизоююсть проявляется в поглощении света, но не в переносе носителей заряда;

- если структура освещается со стороны, соответствующей максимально!^ значению пороговой энергии прямых переходов, а барьерный контакт расположен на поверхности,соответствующей минишль-" ному значению пороговой энергии, то спектр фототода узкополосный;

- сели структура освещается через полупроницаемый для света барь-

ерный контакт, то спектр широкополосный .

Экспериментально изучались и - s-структуры на основе вари-зонного Са^_хА1хР , выращенного на подложке из GnP ,в которой имелось окно для прохождения света. Величина х убывала от границы слой-подлоглса к поверхности слоя с градиентом энергии прямых переходов 100*1000 эВ/см. С ростом содержания AIP на поверхности слоя от xg: 0,2 до хд=0,6 пороговая энергия прямых переходов возрастала существенно /от 2,9 до 3,3 эВ/, а шгрина запретной зоны - слабо /от 2,31 до 2,37 эВ/. Когда барьерный контакт был располокен на поверхности слоя, а структура освещалась со сто- • ронц подложки, спектр фототека был всегда узкополосным. При изменении хд в указашшх предках энергия максимума полосы спектра фототока возрастала от 2,93 до 3,14 эВ, а высота потенциального барьера почти не изменялась /~ 1,3 эВ/. При уменьшении тем-"пературы от комнатной до 77 К энергия максимума возрастала в соответствии с температурным коэффициентом энергии прямых оптических переходов.

Если se освещение производилась через полупрозрачный барьерный контакт, то спектр был широкополосным /как и в гог.шошглх Ga1-xAlxp_ структурах/, причем прих3 =0,5^0,1 ого длинноволновый край совпадал с границей видимой и УФ областей .

Глава шестая посвящена омическому 'контакту металл-полупроводник.

Вначале изучались электрические свойства контакта полупроводник / GaAs , Gap / - г.ндкий металл /ge , In , Au / в процессе его непрерывного нагревания, т.е. когда происходит непрерывное растворение полупроводника в нидком металле, а рекристаллизо-ванше /сильно легированные, варизонпые/ слои еще не образуются.

Исходные структуры были вентильными. С ростом Фемдературы до 200+300°С их X -U-характеристика остается резко ассиметрич-ной, и KooyjHi/HeiiT шлряшенш плавно уменьшается в соответствии с теорией термоэлектронной эмиссии. Затем при некоторой температуре /250*300°С в случае GaAs- структур и 300+400°С в случае GaP-структур/ коэффициент выпрямления быстро падает до величин еное 10 /этот процесс я.зляотся о5рати.м:;м/ , а при даг.ь-

нейием росте температуры - плавно уменьшается до 1/этот процесс необратимый/ ,т.е. контакт становится омическим. При понижении температуры от 500°С до комнатной контакт остается омическим.

Температура перехода барьерного контакта в омический не зависит от концентрации носит&дей заряда в полупроводнике, но зависит от ориентации его поверхности : она минимальная в случае ориентации (111 )А /270°Сдля йоДв-структур/ , увеличивается в случае ориентации (100 )и(110 )/300°С/ и максимальная в случае ориептац;ш (111 )В /350°С/ , что соответствует изменению в реакционной способности соответствующих граней кристалла.

1£битакт полуцроводник -вддкий металл переходит от вентильного к омическому после того, как в металле растворится /или вступит в химическое взаимодействие/ тонкий, близкий к моноатомному , слой полупроводника. Предполагается, что этот переход связан с перестройкой поверхностных состояний полупроводника.

Приведенное к единице площади сопротивление омического кон- " такта гс металл- полупроводник л-тила обратно пропорциональ-Г но концентрации электронов в полупроводнике п . В частности, для структур -п-йоАв оно составляет гс = 1013/п0м Сопротивление контакта р—СаАв уменьшается с ростом .концентрации дырок р по степенному закону : г<5 = Ю^р-1,7 Ом см*.

Приведенное к единице площади сопротивление омического контакта возрастает экспоненциально с ростом ширины з^.ретной зоны полупроводника , и в случае структур 1п -составляет га = г_ ехр (к /Ео ) , где г = (3±2 ).ю"в0мс;.Г, а Ео= 0,20 ± 0,02 эВ .

В птэило.чении /главе 7 / рассмотрены прикладные вопросы : технология и параметры поверхностно-барьерных фотоприемников для видимой и Уф областей спектра и измерительный прибор -интенсиметр-дозшлетр УФ излучения.

Для широкополосных фзтоприомников видимого и УФ излучения использовалась.структура Аи - ОаАе . Для иютоириешиков видимого и УФ излучения, не чуввтпитанышх к Ж свету, использовалась структура Аи -йаАз0 ^ Длинноволновый край спектра $отото)са этих структур практически ^эшшдает с границей пэдимой

и ИК областей. Селективные фотоприемники для красной области спектра создавались на основе варизонной структуры Аи --Gabx А1хАа - Gap . Ширина запретной зоны твердого раствора была максимальной на границе слой-подложка 2 эВ/ и минимальной у барьерного контакта / 1,43 +1,9 эВ/. Энергия максимума спектра фототока била различной в интервале 1,4+1,3 эВ , а полуширина спектра составляла 0,02+0,07 эВ.

Для широкополосных фотоприемников УФ излучения.использовалась структураАи - Gap . Эти фотоприемншш имеют высокую квантовую эффективность /до 0,5 ад/фот /, линейную зависимость фототока короткого замыкания от плотности потока излучения , низкие обратные токи / 10~®А/см^ при -1 В /. Для создания фотоприемников УФИ , не чувствительных к видишму свету , использовались светофильтры УФС-2 либо УФС-6 со структурой Au - GaP , либо использовалась структура Au -Ga q ^aüq 5P . Длинноволновый край шоточувствителыгости Gag ^AOq 5 P структур совпадает с границей видимой и УФ областей.

Селективные фотопрлестики для УФ области создавались на основе варизонных структур Au-Ga1 ^^AI^P - GaP . Пороговая энергия прямых переходов твердого раствора была максимальной на границе слой-подложка / 3,36 эВ/ и уменьшалась к поверхности слоя / до 3,2 эВ/. Энергия максимума спектра фототока была 3,14 эВ , а полуширина спектра - 0,2 эВ .

Измерительный прибор /интенсиметр-дозиметр/ был предназначен дая измерения интенсивности УФИ в интервале 10~*Вт/см^

и дозы УФИ в интервале 10."®+ 10"^ Дж/сг»£. Интенсивность определялась по фототоку фотоприемника, работающего в режиме фотоэлектрогенератора. Принцип измерения дозы заключается ñ интегрировании величины измеряемой интенсивности по времени.

Для регистрации измеряемых величин использованы цифровые ицдикаторы с 3 -разрядами /интенсивность/ и 4 разрядами /доза/ Габаритные размеры дозиметра 190 х 190 х 60 мм , масса -Ira?. Питание от сети переменного тока / 220 В/,либо от батареи /10В/.

Заключение . В процессе выполнения данной работы был предложен и реализован новый метод создания поверхностно-барьерных

структур. Этот метод дозволил создавать структуры металл- широкозонный полупроводник , соответствующие идеальной reojpe-тическси шдели. Сейчас этот метод используется в производстве приборов в нашой стране и за рубежом.

Исследование электричеыиос свойств этих структур показало, что в них реализуется механизм термоэлектронной эмиссии , пред-лодоенный Г.Еете.

Исследование фотоэлектрических свойств этих структур завершилось созданием высокоэффективных фотоприемников УФ излучения.

СПИСОК ВКШЕШЖ В ДИССЕРТАЦИЮ РАБОТ ~

1.Гольдберг Ю.А., Даренков Б.В. Зависишсть сопротивления омических контактов арсенвд галлия - металл от концентрации носителей тока. // ФТП ,-1969.-Т. З.-B.ll.- С. 1718 - 1720 .

2.Гольдберг Ю.А., Поссе Е.А..Царенков Б.В. Электрические свойства поверхностно-барьерных структур Бп -n-GaAs . // ФТЕ .-19.1.-Т. 5 В. 3.- С. 468-476.

ЗДЪлвдбс^г Ю.А., Царенков Б.В. Способ изготовления полупроводниковых приборов.// A.c. й 392845 ,пр. 12.10.70 // Бюлл. -1975.- !Ь 35 С. 179 .

4,Гол.ьдберг Ю.А., Царенков Б.В., Яковлев Ю.П. Полупроводниковый поверхностно-барьерный прибор // A.c. J& 401267, пр. 20.11.70. // Бюлл1977,- № '39,- С.229.

б.Гольдборг Ю.А., Наследов Д.Н., Царенков Б.В. Методика изготовления поверхностно-барьерных структур химическим осаздением Металлов на поверхность полупроводника.// ПТЭ.- 1971 .- й 3.-С. 207-209 .

6.Гольдборг Ю.А., Царенков Б.В. Изученио релаксации емкости по верхностно-барьерних структур и определение параметров примос-

них атошв в n - GaAs.// ФТП.-1971.-Т.5.-В.Э.-С.1781-1786.

7. Goldberg Yu.A..Posse ¿.A. , Tsare nlcov B.V. Ideal GaP surfcice-barrier diodes.//Electron.Letters.-1971.-V.7.-N20.-P.601-602.

8.Гольдборг Ю.А..Гафнов l'.iü. ,Ца^онков Б.В..Яковлев ¡О.П. Поверхностно-барьерные структуры моталл- n - Ga1_xAlxAs и их энергетическая диаграша. //OTi [. -19 72. Д'. 6. -В. 4. -С. 4G2 - 466 .

9. Царенков Б-В., Гольдберг Ю.А.,Изергин АЛ.,Г1оссе Е.А.,Ршзич В.Н.,

Рафиев Т.Ю..Сильвестрота Н.Ф. Свойства поверхностно-барьерных структур металл- п- GaP .// ФШ.-1972.-Т.6.-В.4.-С. 710-714 .

10. Царенков Б.В.,Гольдберг ЮЛ.,Поссв Е.А.,Шулинская М.1.1. Метод определения параметров примесных центров в полупроводнике по релаксации обратного тока поверхностно-барьерных структур /на примере GoA-з /.// ФТП.-1972.- Т.6.- В.12,-С. 2392-2396.

11. Царенков Б.В.,Гольдберг Ю.А.,Посса Е.А. Механизм протекания-прямого тока з поверхностно-барьерных GaP- структурах. // ФШ.- 1973.- Т.7.-В.12.-С. 2326-2334 .

12. Арсенид галлия.Получение,свойства и применение / Бурдуков ¡O.M., Гольдберг Ю.А.,Га:ишзаде 5.М.,Горелепок АЛ»,Гуткин

A.А.,Емельяненко Ол.,Мшнков АД.Десамашш Ф.П.Долчанова Н.М.,Лагунова Т.С.,Левишп:ейн 1,1.Е.,Негрескул В.В.,Седов

B.Е..,Талалакин г.Н.,Уханов й.И./ П/р Кесаманлы О.П.,Насле-дова Д.Н. - U : Наука .- 1973 , 477 с.

13. Царенков Б »В.,Гольдберг ¡O.A.,Гусев Г.В.,Огурт-'рв в.И. Фотоэлектрические свойства поверхностно-барьерных структур Аи-п-GaP в; ' ультрафиолетовой области спектра.// ФТП,- 1974. -T.d .-В.2.-С. 410-414 .

14. Царонков Б.З. ,Гольдберг ш»А. »Львова ГЛ. Фотоэдс насыщения поверхностно-барьерных структур. // ФТП.- 1974.- Т.8.-В.6. - С. 1230-1231.

15. Царенков Б.З.,Гольдберг Ю.А.,Яковлев Ю.П. Полупроводниковый поверхностно- арьерный прибор.// A.c. й 460831,пр.28. 02.73.// Бшл.-1977.-М 39.- С.229 .

16г Гольдберг Ю.А.,Поссе Б.А..Царенков Б.В. Механизм протекания грямого тока в GaAs поверхностно-барьерных структурах /случай нерыролденного электронного газа /. // ФТП.-1975.-Т.9.-В.З.-С. 513-518.

17. Волков А.С.,Гольдберг (O.A..Царенков Б.В. Поверхностно-барьерный фотоприемник.//А.с. 'Л 549054, пр. 01.08.75.// ¿:олл.-1077.-й 3°.-С.229 .

18. Беркелиев А..Гольдберг ЮЛ. .Мелебаев Д,,Царенков Ё.В. Фотоприемник ввдидаго и ультрафиолетового излучсия на основе GaA.s-i_xP:x: поверхностно-барьерных, структур.// ФТП.-1976.-ТД0.-В.8.-С. 1532-1534 .

19. Гольдберг Ю.А.,Львова Г.В.,Царенков Б.В. Химический метод создания поверхностно-барьерных фотолриамников ультрафиолетового и в идиш го излучения на основе GaP и G&A.3 . // 1ТГЭ.-1976.-В.4.-С. 212-214 .

20. ¿ольдберг Ю.А.,Константинов О .В., Львова Т.В.,Ладкш1 В.М., Романов Ю.Ф.,Синявин В.А.,Царенков Б.В. Полупроводншсовый

. йнтенсимэтр ультрафиолетового излучения. // ПТЭ.- 1976 .В. 6.- С. 235 .

21. Голвдберг Ю.А..Константинов О.В.,Лалкин В.М.,Львова Т.В., Романов Ю.Ф.,Царенков Б.В. Полупроводниковый дозиметр ультрафиолетового излучения.// ПТЭ.-1977.-В. З.-С. 269 .

22. Беркелиев А.»Гольдберг Ю.А.,Львова Т.В. .Мелебаев Д.,Царен-ков Б.В. Узкополосные поверхностно-барьерные фотоприемники. //Сб. "проблемы практической фотобиологии" /экологическое ультрафиолетовое излучение, источники, биофотометрия/ .-Пущшю,- 1977,- С. 117-120.

23. Голвдберг Ю.А.,Львова Т.В.,Царенков Б.В. Способ изготовления полупроводниковых приборов с поверхностным барьером.// A.c. 1082710,пр. 23.08.76.//Бюлл.- 1981.-й 11.-С. 266.

24. Беркелиев А.,Гольдберг Ю.А.,Имешсов А.Н.,Мелебаев Д.,Царен-ков Б.В. Фотоэлектрический эффект в варизонных поверхностно -барьерных струкгурах./'/ФШ.-1978.-Т.12 .-В.1.-С.96-101 .

25. Гольдберг Ю.А.,Гусинский Г.М..ЛемЗорг И.Х.,Львова Т.В.,Ца-ренков Б.В. 0 пробое GaP поверхностно-барьерных структур. //ФТП.-1978.-Т.12.-В.З.-С. 562-564 .

26. Бывалый В.А. .Волков A.C..Дмитриев А.Г.,Голвдберг Ю.А.,Царен-ков Б.В. Способ определения градиента ширины запретной зоны в варизонном полупроводнике.// A.c. J«790040,np. 24.08.79.-£юлл.-1980.-й 47.-С.11

27. Бывалый В.А.,Волков А.С.,Гольдберг Ю.А.,Дмитриев А.Г.,Царей-

ков Б.В. Фотоэлектрический эффект в варизонных поверхно-

схно-барьерных структурах /теоретическое рассмотрение/. // ФТП.-1979.-Т.13.-В.6.-С» 1110-1115 .

28. Бывалый В.А.,Гольдберг Ю.А.,Волков A.C. Дмитриев А.Г»,Царен-

ков Б.В.Фотоэлектрический эффект в варизонных поверхностно-барьерных структурах /экспериментальное исследование се-■ локтивно-чувствительных структур/.//ЗТП.-1979.-Т.13.-В.7.-С. 1385-1393 .

29. Гольдберг Ю.А. .Царенков Б.В. Современное состояние разработок и исследований поверхностно-барьерных структур металл-полупроводник создаваемых методом химического осадде-ния металлов.// Полу пр. техника имикр08лёктр0н^-1977.-В.1.- С.33-40 .

30.Бывалый В.А.,Волков A.C.,Гольдберг Ю.А.,Дмитриев А.Г. Фотоэлектрические свойства варизонных Au - Ga^_хА1:сА.з структур.// ФТИ.- 1980.-Т.'14. -В .5. -С. 978-981 .

31. Гольдберг Ю.А.,Львова Т.В.,Мильввдский Н.Г.,Поссе Е.А.,Са-банова Л.Д. Некоторые особенности создания полупроводниковых поверхностно-барьерных структур.// Электрон.техник а, сlр. полупроводниковые приборы .-1980 .-В.2 137 .-С. 89-93 .

32. Аннаэва А.Р.,Гольдберг Ю.А.,Мелебаэв Д./Берколиев А. Вари-зонные Ga1_JJAlxAB поверхиостно-барьерныь структуры с высоким градиентом ширины запретной зоны полупроводника. // Изв. АН ТССР.сер. физ .-техн. ,хшл. и геолог, наук. - 1980.В. 4 .- С. 108-111 .

33. Гольдберг Ю.А.,Львова Т.В..Царенков £.2..Чайкина Т.О. Механизм электрического пробоя GaP поверхностно-барьерных, структур.//ФШ.- 1981 Т.15.-В.4.-С.702-707 .

34. Аннае'ва А.Р.,Беркелиев А..Бессолов В.Н.,Гольдберг Ю.А., Царенков Б.В.,Яковлев 10.11. Фотоэлектрический эффект в варизонных Ga1_xAj _р поверхностно-барьернвх структурах . // ФТП.- 1Э81.-Т~15.-В.1.-(;. 109-112 .

35. Аннаева А.Р.,Беркелиев А.,Бессолов В.Н.,Гольдберг Ю.А., Царенков Б.В.,Яковлев 10.11. Фотоприемник ультрафиолетового излучения на основе варизонной Ga^_xAJ-x Р Да= 0,5± ОД/ повсрхностно-барьерной сгруктуры.//<ГТЛ.-1931.-Т.15.-3.6.-

. С. 1122-1125 . ■

35. Гольдберг.Ю.А..Львова Т.Б.,Даренков Б.В. Обратный ток и электрический пробой йаАв поверхностно-барьерных структур // ФТП »-1931. -ТЧ15. -В .12. -С. 2339-2346 .

37. Гольдберг Ю.А» Барьеры Моттки и их использование для исследования свойств полупроводников.// Микроэлектрон. - 1982.-Т.11.-В.1.-С. 3-19 .'

38. Гольдберг Ю.А.,Константинов О.В..Львова Т.В.,0кунев К.К., • Влияние электрического поля на фото ток, обусловленный эмиссией электронов из металла в полупроводник , в структурах

. Аи -GaP .// ФТП.- 1982.-Т.16.-В.9 .-С. 1529-1533 .

39. Гольдберг Ю.А. Даперашвили Т.А.,Накашидза Г.А.Даренков Б.В Влияние термообработки на характеристику ток-напряжение

Au - n-GaP поверхностно-барьерных структур.// Письма в 1ТФ .- 1982.-Т.8.-В.14.-С. 866-869 .

40. Voronina Т.X.,Goldberg Yu.A.,Lvova T.V. Electri'al properties of GaP crystals boabarcted with high energy protons.// Phys.atatus solidi (a).-1982.-V.?0.-P." K121 - K124 .

41. Гольдберг Ю.А.",Иванова O.B.»Львова Т.В.,Царенков Б.В. Влияние последовательного сопротивления на характеристику 1 емкость -напряжение поверхностно-барьерной структуры.// ФТП.-1983.-Т.17.-В.6.-С. 1068-1072 .

42. Гольдберг Ю.А.,Иванова О.В. .Львова Т.В. .Царешссв Б.В. К вопросу об определении контактной разности потенциалов структуры с потенциальным барьером.// ФТП.™ 1984.-Т.18.-В.8.-

С. 1472-1475 .

43. Бывалый В.А..Волков А.С.,Гольдберг 10.А.,Дмитриев А.Г. ,Ма-сенко Б.П. Исследование варизонных слоев Ga1_xAi3CAs .выращенных па подложках GaAs и ' GaP .// Электрон.'техника, сер.лазерная техн. и оптоэлектрон.-1984.-В.5.-С. 84-90 .

44. Гольдберг ¡0,А.,Поссе Е.А.,Царенков Б.В. Переход контакта полупроводник-металл от вентильного к омическому.// ФТ11,-1986.-Т.20.-В.8.-С. 1510-1^513 .

45. Гольдберг Ю.д.,Поссе Е.А.,ДарошсоБ Б.В. Нореход контакта полупроводник- хвдкий металл от вентильного к омлчоскому .

Влияние параметров полупроводника на температуру перехода. // <ИП.- 1988.-Т»22.-В.3.-С.555-558 .

46. Гольдберг Ю.А.,Львова Т.В.Дасиова Р.В., Пдрешсов Б.В. Зависимость сопротивления омического контакта полупроводник-металл от ширини запретной зоны полупроводника . // ФТП.-1988 .-1' .22 .-В .9. -С .1712-1713 .

47. Gol<Vbor£ Yu.A.,Posse Е.А..Khaasieva R.V., Tsarenkov B.V. Metal-gallium arnenide contact transition from rectifying to Ohmic./ 3rd Conference on Physics and Technology of GaAs and other III-Y Semiconductors. Tatranska Lomnica, Св£>Л , Nov.28-Dec.2, 19B8./ Abstracts .- P. 65 .

43. Goldberg Yu.A.,Lvova T,V. , llezrin O.A..Tsarenkov B.V.,Tro-shkov C.I. Shortwave photosensitivity of GaAn surface-barrier structures./ 3rd Conference on Physics and Technology of GaAs and other III-Y Semiconductors . Tatraoska lomnica , CSSR , Nov. 28 - Dec. 2 , 1988 . / Abstracts.-P. 24 .

49. Гольдберг Ю.А..Львова. Т.В.,:/1езрпн O.A..Трошков С.И.,Царен-ков Б.В. Коротковолновая фоточувствительность GaAs поверхностно-барьерных структур.// ФТП,- 1990.--'Г.24.-В.10.-С. 1835-1840 .

50. Гольдберг Ю.А.,Поссе Е.А.,Царешсов Б.В.,Шульга Ы.И. Термэ-электронный обратный ток в GaAs поверхностно-барьерной структуре.// ФТП.- 1991.-Т.25.-В.З.-С. 439-44Ъ ,

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛЛСТАОТЫ

1. Bchottky W. Vereir.fachte und erweiterte theorie der rand -schich.tgleichrich.ter .// Z. Phys.- 1942.-B. 118.-II 9/1C--P. 539-592 .

2. Bardeen J. Surface states and rectification at a metal-sa-mi conduct or contact.// Phys.Rev.- 1947.-V.71.-W 10.- P. 717-727 .

3. Bethe H.A. Theory of the boundary layer of crystal rectifiers.// Hep. A 3/12 of ilassachusets Inst, of Tech. Rad. Lab.-1°42 .

Welker H. Uber neue halbleitende Verbindungen . // z& . Naturi.// - 1952.-B. 7a.-N 11,- P. 744-749 .

5. Наследов Д.Н.,Смирнова Н.Н.,Царенков Б.В. Точечно-контактные диоды на основе арсенвда галлия . // ФТТ , Сб.статей.-1959.-Т.Н.- С. 95-98 .

ь. Родерик Э.Х» Контакты металл-полупроводник : Пер. с англ.-

1982.- М.: Радио и связь 209 с.

7.- Стршса В.И.,Бузанева ЕЛ»,Радзиевский 1U. Полупроюднико-выэ приборы о барьером Шоттки М.: Советское радио.-1974.-248 с.

6. Padovani P.A. The voltage-current characteristics of neta] seaiconductor contacts.// Semiconductors and semimetale.// -1971.-V. 7.- Bt. А.- E. 75-146 .

9. Алферов 1.И. Гетеропереходы в полупроводниках и приборы нг их основе. // Наука и человечество. Международный ежегодник.- М., 1976.- С. 276 - 289 .

10. Мезрин О.А.,Трошков С.И. Диффузия горячих фотоэлектронов е металл - эффективный механизм потерь в фотоэлементах с барьором Шоттки . // ФТП 1988 . - Т. 22 В. 1,-С. 176-179 .

11. Константинов О.В., Мезрин O.A. Влияние последовательного сопротивления диода Шоттки на эффективную емкость. // ФТП.

1983.- Т. 17.-В.2.-С.305-311 .

12. Ашкинази Г.А., Ждляев Ю.В., Шульга М.И. .Челноков В.Е. Силовые диоды с барьером Шоттки на арсенице галлия , ,/./ Письш в ЖТФ .-1983.-Т.9.-В.7.-С. 414-417 .

13«Eimers G.W.,Stevens E.H. Properties of Co-GaAs and Ni-GaAs diodes fabricatod by electrolesa plating. // Solid-State Bleoton.- 1972.-V.15.-P.721-725 .

14. Анисишва И.Д., Викулин И.М..Заитов ®.А.,Кушшев Ш.Д.; Под ред. Стафеева В.И. Полупроводниковыо (Jotoприемники. Ультра фиолетовый, ввдишй и бл'шшй инфракрасный диапазоны ciigict ра.- М.: Ргтцю и связь, 1984.- 216 с.

15. Vipin-Kumar, Thakur Dane Rachuv. Techniques Го г mpking Ohraio contacts.- Allahabad sVijnava Pnrish.-ul,1ryo.- ^84 p.

16. Пека ГЛ. .Коваленко В.Ф.,Сколяр AJi. ; Под ред. Пеки Г.П» Вариэонные полупроводники.-Киев: Выща школа,1989. -252 с.

17. Милне А.,Фойхт Д. Гетеролореходы и переходы ыеталл^полу-проводник: Пер с англ.- М.: Мир, 1975.- 432 о.

18. Edwards V/.D. .Hartman W.A., Torrena A.B. Specific contact resistance of Ohinic contacts to GaAs. // Solid-State Electron.- 1972.-V. 15.- N 4.-P. 387-592 .

19. Sinha Л.К.. Smith Т.Е., Levinstein H.J. Sintered Ohnic contacts to n- and p- type GaAs. // IEEE Transaction on Electron . Devices.- 1975.- V.22.- N 5.-P. 218-224- .

20. Ковальчук Л .Б. Влияние последовательного сопротивления на вольт-амперную характеристику барьерных структур металл-органический шыщроводник- металл. // ФТП.— 1985.-Т.19.-В.2.-С.307-310 .

21. Волков A.C., Царенков Б.В., Царенков Г.В. Дрейф экситонов в варизонном полупроводнике . // ФТП,-1976.-Т.10.-

B.8.-С. 1574-1576 .

22. Буль А.Я.,Вуль С.П.,Леаейко A.B., Любопытова Е.В., Кузнецов О.В., Сайдашев Ы.И. .Шаронова Л.В., Шик А Л. .Шмарцев Ю.В. Экспериментальное исследование фоточувствительности варизонных структур. // ФТП.- 1977 .- Т. 11.-В. 8,-

C. 1634-1637 .

23. Eisele К., Schulz 11. Electrical properties of thin films metal - semiconductor contacts. // Vacuum ,- 1977»- V.2?,-N 3.- P. 181-188 .

24. Foit A.G., Linsloy W.T. , Wolfe C.M. Isolation on junction devices in Ga 3 using proton 'bombardment. // Solid -State Electron.- 1969,- V. 12,- i! 4.- P. 209-214 .

25. Tan P., Chung L.L. , Chun Y.C. Specific contact resistance of the Ki/Au - Ge / n- GaP systeas .// Solid-State Electron.- 197 .- V.21.- N 4,- P. 385-391 •