Радиоэлектрический эффект в гетероструктурах карбид кремния на кремнии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Щербак Андрей Владимирович

РАДИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ КАРБИД КРЕМНИЯ НА КРЕМНИИ

01.04.10 - физика полупроводников

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Самара - 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Самарский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Комов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Булярский Сергей Викторович

доктор технических наук, Пеганов Михаил Николаевич

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт «Экран»»

Защита состоится 9 декабря 2005 г. в 13 — на заседании диссертационного совета Д 212.218.01 при ГОУ ВПО «Самарский государственный университет», 443011, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Самарского государственного университета.

Автореферат разослан « 9 »___2005 г.

#

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук, доцент

Жукова В. А.

г'мм У

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Измерение СВЧ мощности является одной из фундаментальных задач физики и техники сверхвысоких частот. Специфические требования к измерителям высоких уровней мощности СВЧ импульсов заключается в том, что датчик мощности должен быть устойчив к выгоранию при воздействии сильного СВЧ излучения. Стандартные диоды и термисторы СВЧ диапазона на основе таких полупроводников как германий, кремний, антимонид индия и т. д. непригодны для измерений высоких уровней мощности и энергии СВЧ из-за их разрушения под воздействием излучения. Ослабление генерируемой мощности до уровней 1-10 мВт, что является номинальным пределом стандартных измерителей мощности, наталкивается на трудности измерения, обусловленные потерей точности измерений, т.к. измеряемая мощность должна быть

Практическое применение карбида кремния в полупроводниковой электронике может значительно расширить как сферы ее применения, так и ее функциональные возможности. Так, большая ширина запрещенной зоны, высокая температура Дебая и большая собственная теплопроводность допускают надежную работу БЮ-лриборов при температурах до 600 - 700°С, в условиях воздействия радиации. Высокотемпературные приборы, способные работать в неблагоприятной окружающей обстановке, необходимы для авиационной и космической техники, автотранспорта, нефтехимии, геохимии и геофизики, техники контроля и восстановления окружающей среды. Большая напряженность поля пробоя 81С, высокая насыщенная скорость дрейфа носителей тока и высокая теплопроводность делают карбид кремния уникальным материалом для создания мощных высокочастотных приборов, работающих при высоких температурах. Такие приборы необходимы для авиационных радаров, в технике связи, для мощных электропреобразователей, работающих в составе различных энергетических комплексов. БЮ-светодиоды, излучающие в коротковолновой области спектра (сине-фиолетовой), уже находят реальное применение в системах отображения оптической информации, в анализе состава нагретых газов и жидкостей (хроматография и люминесцентный анализ), в системах оптического контроля, в медицине, в интегрированных оптоэлектронных приборах.

Таким образом, перечисленные свойства ЭгС открывают перспективу создания элементной базы для высокотемпературной и радиационно стойкой электроники, мощной СВЧ электроники, оптоэлектроники для коротковолновой видимой и ультрафиолетовой областей спектра. Несмотря на технологические трудности, которые обусловлены свойствами 8Ю (термостабильность, механическая прочность, химическая инертность), к началу 90-х годов в технологии карбида кремния был достигнут прорыв, который до настоящего времени обеспечивает ее устойчивый прогресс.

Серийное производство приборов на карби; :рвую

очередь с получением пленок БЮ большой плош ожке.

калибровано ослаблена в Ю10 раз.

Выращивание пленок кубического карбида кремния на кремнии (ЗС-81С) достаточно больших площадей пригодных для серийного производства было достигнуто с помощью гетероэпитаксиальной технологии.

Целью работы является исследование радиоэлектрического эффекта в гетероэпитаксиальных структурах ЗС-вЮ/в!, полученных химическим газотранспортным методом, и определение возможности их применения для создания измерителей больших уровней СВЧ мощности.

Научная новизна.

Впервые исследован радиоэлектрический эффект в гетероструктурах ЗС-вКУЗь

Проведен теоретический анализ радиоэлектрического эффекта в пленках карбида кремния. Исследованы зависимости величины эффекта от интенсивности и частоты электромагнитного излучения, от температуры пленки, от концентрации легирующих примесей.

Разработана и освоена технология получения образцов измерителей СВЧ мощности с заданными параметрами на основе гетероструктур карбид кремния на кремнии. Для получения гетероэпитаксиальных структур ЗС-81С/81 использовалась диффузионная технология выращивания пленок.

Получены образцы измерителей СВЧ мощности. Исследованы зависимости величины радиоэдс от уровня проходящей в тракте СВЧ мощности. Экспериментально показано, что эта зависимость линейна до 10 Вт непрерывной мощности СВЧ.

Проведена оценка предельно допустимой СВЧ мощности для гетероструктур ЗС-БЮ/Бь Показано, что для преобразователя с размерами 4x2x0,03 мм3, максимально допустимая непрерывная мощность СВЧ излучения в волноводе равна 130 Вт, что примерно в 10 раз больше значений мощности для кремниевых преобразователей.

Установлено, что на частотах до 40 ГГц явление инерции носителей заряда в пленках БЮ не влияет на величину радиоэдс.

Исследованы сопутствующие эффекты, такие как термоэдс, контактная термоэдс. Установлено, что влияние этих эффектов можно снизить путем выбора оптимальных параметров образцов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Кинетические явления, возникающие в гетероструктурах 8Ю/81 при воздействии СВЧ электромагнитной волны приводит к возникновению радиоэдс, линейно зависящей от уровня мощности излучения.

2. Зависимость радиоэдс от уровня СВЧ мощности линейна в широком диапазоне величины мощности.

3. В исследуемом диапазоне длин волн на частотах до 40 ГГц инерционность носителей заряда не проявляется, таким образом, гетероструктуры ЗС-81С/81 могут быть использованы в качестве безынерционных измерителей СВЧ мощности.

4. Влияние разогрева невыпрямляющих контактов на радиоэдс и возникновение термоэдс устраняется путем выноса перехода металл-полупроводник из зоны действия СВЧ волны,

5. Технология получения экспериментальных образцов на основе гетероструктур ЗС^С^ совместима с широко распространенной кремниевой технологией и может быть использована для создания топологии различных приборов экстремальной электроники

Научно-практическое значение. Результаты работы могут быть использованы для практического получения пленок ЗС-вЮ на кремниевых подложках и изготовления на их основе различных полупроводниковых приборов, в том числе и преобразователей радиоэдс, предназначенных для непосредственного измерения больших уровней СВЧ мощности.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были использованы при выполнении договора с СПП РАН тема «Елец».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи и 9 тезисов докладов на научно-технических конференциях.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и литературы из 95 наименований, содержит 59 рисунков, 2 таблицы. Общий объем диссертации составляет 110 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи и кратко изложены основные идеи, развитые в диссертации.

Первая глава «Полупроводниковые измерители СВЧ мощности» посвящена рассмотрению основных физических явлений, положенных в основу работы полупроводниковых измерителей СВЧ мощности. Подробно рассмотрен эффект Холла в полупроводниках. Известно, что при прохождении электрического тока через проводник и действии магнитного поля, перпендикулярного току, возникает электрическое поле (Холла), перпендикулярное току и магнитному полю. Причиной появления поля Холла является сила Лоренца, действующая на движущиеся заряды. Величина поля Холла пропорциональна плотности протекающего тока и величине магнитной индукции. При распространении электромагнитной волны в слабопроводящей среде (полупроводнике) электрическое поле волны вызовет ток проводимости, а магнитное поле является причиной возникновения электрического поля Холла, направленного вдоль волнового вектора электромагнитной волны. Величина этого поля прямо пропорциональна величине электрического и магнитного поля волны, следовательно, она пропорциональна мощности электромагнитной волны.

Магниторезистивный эффект (эффект Гаусса), заключающийся в изменении удельного сопротивления полупроводника в магнитном поле, также может быть использован для измерения СВЧ мощности. Относительное изменение удельного сопротивления пропорционально квадрату магнитной индукции. Преобразователи на основе магниторезистивного эффекта трудно согласуются с передающим СВЧ трактом, поскольку они располагаются в местах, где существуют большие напряженности электрического и магнитного полей.

Радиоэлектрический эффект заключается в возникновении постоянного напряжения или тока в среде со свободными носителями заряда при прохождении через нее СВЧ волны. Исследования, основанные на кинетическом подходе к взаимодействию свободных носителей заряда с полем плоской электромагнитной волны, показывают, что эдс, обусловленная силой Лоренца (эффект Холла), не единственная и преобладает только в определенных условиях. Одним из механизмов появления постоянной эдс может быть передача импульса электромагнитной волны свободным носителям заряда. Необходимо также учитывать неоднородность электромагнитного поля в среде, при распространении через нее СВЧ волны. Выражение для радиоэдс У1, полученное путем решения кинетического уравнения имеет вид.

Здесь 1¥0 - интенсивность падающей волны, а)Я - коэффициент затухания волны на свободных носителях заряда, а - коэффициент поглощения, п -концентрация носителей заряда, е - заряд электрона, уф — фазовая скорость электромагнитной волны в веществе, £ - длина образца вдоль направления распространения волны, г - время релаксации по импульсу, со и к - частота и модуль волнового вектора электромагнитной волны. Угловые скобки означают усреднение по времени соответствующих выражений.

При сот« 1, зависимость радиоэдс от мощности СВЧ волны, распространяющейся в среде, имеет вид:

где Ця~ холловская подвижность носителей заряда.

Максимальной чувствительностью обладают преобразователи радиоэдс на основе полупроводниковых материалов с высокой подвижностью носителей

заряда, таких как антимонид и фосфид индия. Однако преобразователи СВЧ мощности на основе InSb и InAs пригодны для измерения лишь малых (милливатты) уровней мощности. Преобразователи высоких (десятки, сотни ватт) уровней СВЧ мощности следует выполнять на основе широкозонных полупроводников, таких как SiC, GaN, AIN и др. Карбид кремния 3C-SiC имеет подвижность электронов 1000 см/В-с, что на два порядка меньше, чем подвижность в InSb. Следовательно чувствительность преобразователей радиоэдс на основе SiC будет меньше, чем у аналогичных приборов на основе антимонида индия. Однако большая ширина запрещенной зоны и широкий диапазон рабочих температур карбида кремния делают этот материал пригодным для работы под воздействием больших уровней СВЧ мощности.

Во второй главе «Технологии выращивания гетероструктур карбид кремния на кремнии» описываются известные способы получения карбида кремния, в том числе получение гетероструктур карбида кремния на кремнии, способы легирования карбида кремния. Описывается технология выращивания гетероструктур SiC/Si, применяемых в данной работе.

Монокристаллы полупроводникового карбида кремния выращиваются методом Лели. Процесс, предложенный Лели, основан на спонтанной кристаллизации материала при температуре 2250°С с использованием графитового нагревателя в вакуумной системе в среде остаточного инертного газа аргона, вертикальный и радиальный градиент температуры соответственно 6 и 2 °С. Структурное совершенство кристаллов Лели вплоть до настоящего времени остается непревзойденным, а их широкое применение ограничивается лишь относительно небольшими размерами кристаллов (в среднем 5x8 мм2).

В технологии тонких пленок карбида кремния применяют практически все классические методы эпитаксии: рост из паровой фазы (сублимационная эпитаксия), рост из жидкой фазы (жидкофазная эпитаксия из раствора углерода в расплаве кремния), рост из газовой фазы (CVD-эпитаксия).

Сублимационная эпитаксия SiC основана на кристаллизации материала из собственного пара. В сублимационной эпитаксии одной из основных проблем является поддержание квазиравновесного состава пара над растущей пленкой. Поскольку собственный пар карбида кремния сильно обогащен кремнием, нагрев карбида кремния в незамкнутой системе приводит к графитизации его поверхности, что делает невозможным дальнейший рост пленки.

Карбид кремния при атмосферном давлении не имеет собственного расплава, однако он растворяется в расплаве кремния при температурах свыше 1500°С. Это было использовано для разработки жидкофазной эпитаксии слоев SiC, которая не отличается в принципе от жидкофазной эпитаксии соединений AniBv. Однако небольшая растворимость SiC в Si, значительное давление и высокая химическая активность паров кремния затрудняли использование традиционных методов жидкофазной эпитаксии. Это касалось выбора тигля для расплавленного кремния, способов загрузки кристаллов SiC в расплав и их удаления из расплава, а также того, что графитовые тигли могли использоваться лишь однократно. Все эти проблемы были решены путем полного исключения графитовой арматуры, за счет удержания расплава

кремния в «подвешенном» состоянии в высокочастотном электромагнитном поле.

Хорошо известный в кремниевой технологии процесс осаждения пленок из газовой фазы (СУЕ)) в настоящее время стал главным в эпитаксиальной технологии 8Ю. В самых общих чертах СУО-эпитаксия карбида кремния не отличается от кремниевой: кроме силана, в водородный поток добавляют углеродсодержащий газ, например пропан, а процесс разложения такой газовой смеси на подложку проводят при более высоких температурах. Исключительно важное преимущество СУО-эпитаксии над вакуумными методами - это то, что процесс можно проводить при атмосферном давлении газа-носителя. Основная фоновая примесь в карбиде кремния, полученном СУО-эпитаксией - это азот, остаточная атмосфера в вакуумных камерах, даже при низких давлениях, является достаточно эффективным источником загрязнения азотом в процессе роста. В настоящее время СУО-эпитаксия при условии применения чистых газов и высокочастотного нагрева позволяет выращивать пленки БЮ с концентрацией азота на уровне 1014 см"3.

В отличии от эпитаксии гетероструктур Р-81С-81 СУО методом в СамГУ разработана технология эндотаксии структур Р-БЮ-Зь принципиальное отличие роста пленок определено методом ее формирования. Особенность заключается в том, что фронт роста новой фазы движет перед собой сетку дислокаций, обусловленную несоответствием параметров решетки сопрягаемых полупроводников. Сетка выступает в роли буфера и выполняет дополнительно геттерирующие функции. Структуры р-БЮ анизотипного, изотопного типа и с гомопереходом в объеме р-81С получают в проточном реакторе с холодными стенками, включающем зону генерации углеводородов в низкотемпературной зоне и зону эндотаксии Р-81С при температуре - 1360°С. Лимитирующей стадией процесса является диффузия углерода через гомогенную фазу пленки карбида кремния к фазовой границе с кремнием. Скорость роста пленок ~ 1,5 мкм/час.

Для создания различных приборов на базе карбида кремния или эпитаксиальных слоев карбида кремния основными используемыми методами получения р-п-перехода являются диффузионное легирование примесями и легирование в процессе эпитаксиального роста. Следует отметить, что до настоящего времени практически весь промышленный и лабораторный 85С, специально не легированный никакой примесью, имеет п-тип проводимости, который создает азот воздуха. При этом концентрация его достигает 1016-1018 см'3.

В качестве основных легирующих акцепторных примесей карбида кремния используются бор, галлий, алюминий. Бор хорошо легирует монокристаллы 8Ю и пленки как в процессе диффузии, так и в процессе эпитаксиального наращивания. Однако механизм диффузии бора в Б1С окончательно не выяснен. Установлено, что полная концентрация бора, определенная из радиоактивного анализа, отличается от концентрации электрически активного, определенной из электрических измерений. Кроме того, на растворимость и диффузию бора существенное влияние оказывает влияние других примесей, таких как N и А1.

При этом обнаружено, что азот замедляет диффузию бора и увеличивает его растворимость, в то время как алюминий ускоряет миграцию бора и уменьшает растворимость. Механизм такого влияния остается до конца не выясненным.

Исследования по диффузии А1 проводились в интервале температур 1800-2400°С. При этом коэффициент диффузии изменялся от 2-Ю"13 до 3-10" см /с, что несколько меньше, чем для бора. Растворимость при этом не превышала

1018 см"3 , в то время как в процессе выращивания удавалось увеличить ее до

1019 см"3. Установлено также, что в процессе получения эпитаксиальных слоев, легированных алюминием, наблюдается эффективное увеличение скорости роста слоев 8Ю по сравнению со скоростью роста чистых эпитаксиальных слоев.

Параметры диффузии галлия близки к соответствующим параметрам алюминия в БЮ.

Донорной примесью для БЮ, кроме азота является также фосфор. Однако его влияние на свойства БКЗ изучено слабо, что объясняется значительными трудностями контролируемого получения образцов. Монокристаллы и эпитаксиальные слои БЮ, легированные фосфором при выращивании, обычно содержат в качестве фоновой примеси азот на уровне, сравнимом с концентрацией фосфора[13]. Проблему получения образцов легированных фосфором, с малым содержанием азота частично удалось решить, вводя фосфор в БЮ методом нейтронного трансмутационного легирования.

В данной работе для выращивания гетероэпитаксиальных пленок ЗС-81С на кремниевых подложках использовался вертикальный водоохлаждаемый реактор с ВЧ нагревом. Корпус реактора представляет собой кварцевую трубку длиной 400 мм и диаметром 65 мм. Схематически установка гетероэпитаксии изображена на рисунке 1.

Реактор (1) содержит пьедестал (2), изготовленный из особо чистого углерода и покрытый карбидом кремния. Пьедестал имеет две температурные зоны: зону исходных реагентов (4) и зону химического разложения гидридов кремния и углерода (3) где происходит их осаждение на подложку. Температурный градиент между двумя зонами обеспечивается тепловыми экранами. Нагрев пьедестала осуществлялся ВЧ полем, создаваемым генератором (5) типа ВЧГ4-25/0,44. Температура контролировалась оптическим пирометром. Ростовая область заполнялась газом-носителем водородом, прошедшим диффузионную очистку на установке типа УОВ-1,5. Давление водорода в системе было равным 10 Па. Химический транспорт углерода осуществлялся потоком газа-носителя водорода за счет градиента температуры внутри реактора. Максимальная температура в зоне подложек составляла 1360-1380°С, скорость потока водорода 0,5 л/мин, скорость роста пленок карбида кремния составляла 1,5 мкм/час. Толщина полученных слоев измеренная методом шарового шлифа, составляла 6-8 мкм.

Рисунок 1 - Установка гетероэпитаксии

Программа выращивания монокристаллических слоев ЗС-БЮ представлена на рисунке 2.

60 120 140 160 " 250 270 т.мин

Рисунок 2 - Программа выращивания гетероэпитаксиальных слоев ЗС-81С на подложках кремния В качестве кремниевых подложек использовались пластины кремния марки КДБ-4,5.

В третьей главе «Экспериментальные образцы преобразователей СВЧ мощности на основе гетероструктур БЮ/БЬ исследована зависимость величины радиоэдс от размеров и формы образца. Для преобразователя радиоэдс, расположение которого в волноводном тракте схематически показано на рисунке 3, отражающей поверхностью будет узкая грань. Следовательно, чем тоньше образец, тем меньше будет и величина отраженной энергии и тем лучше его согласование с СВЧ трактом.

Рисунок 3 - Преобразователь радиоэдс в прямоугольном волноводе; 1 - волноводный отрезок, 2 - преобразователь радиоэдс, 3 — выводы

Рисунок 4 - Зависимость чувствительности образцов от концентрации свободных носителей заряда; Ь - длина образца вдоль направления распространения волны

Длина образца вдоль волновода определяется из соотношения радиоэдс (полезный сигнал) и термоэдс (нежелательный сигнал), возникающей в образце вследствие неоднородного разогрева электромагнитным полем сверхвысоких частот. Радиоэдс пропорциональна множителю (1-е_а1), а термоэдс прямо пропорциональна длине образца Ь. На рисунке 4 приведены расчетные зависимости чувствительности образцов от концентрации свободных носителей заряда.

Рассмотрено влияние контактов металл полупроводник на выходной сигнал преобразователей радиоэдс. Показано, что при выносе контактов из зоны действия СВЧ волны выходной сигнал свободен от составляющей контактной термоэдс, что повышает точность измерения СВЧ мощности. Образец преобразователя радиоэдс схематично изображен на рисунке 5.

Контакты

О

виполложка

Рисунок 5 - Преобразователь радиоэдс.

В данной работе были получены и исследованы экспериментальные образцы преобразователей СВЧ мощности на основе гетероструктур карбид кремния на кремнии. Основные технологические операции, применяемые при изготовлении образцов, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

1. Термическое окисление Окисление проводилось на воздухе при температуре 1200 °С в течение 2-3 часов

2. Нанесение фоторезиста на слой окисла Применялся фоторезист марки ФП-9120. Слой наносился на центрифуге при скорости вращения 900 об/мин. Выдержка при температуре 20±5 °С в течение 15±3 мин. Сушка при температуре 100±10 °С в течение 20±3 мин. Толщина слоя фоторезиста составляла от 0,3 до 0,6 мкм.

3. Фотолитография Экспонирование слоя фоторезиста осуществлялось источником ультрафиолетового излучения с длиной волны 360 нм через эмульсионный фотошаблон. Проявление проводилось в 0,6% растворе КОН, далее - промывка в дистиллированной воде.

4. Травление окисла Использовался буферный травитель состава ОТ :МН4Р:Н2 0=2:7:1. Время травления 2 мин при температуре 20±5 °С. Промывка в дистиллированной воде.

5. Удаление фоторезиста Нагрев до 500 °С

6. Выращивание карбида кремния Карбид кремния выращивался на незащищенных окислом областях. Время роста 1 ч. Толщина пленки 3 мкм.

7. Получение контактов к карбиду кремния Для получения контактов использовался метод вакуумного напыления с последующим отжигом при температуре 900 °С. В качестве материала применялся никель.

Как видно из таблицы 1 процесс изготовления образцов на основе гетероструктур карбид кремния на кремнии полностью совместим с широко распространенной технологией изготовления полупроводниковых приборов на основе кремния. Дополнительно вводится лишь выращивание карбида кремния на кремнии. Выращивание производится при температурах порядка 1380°С, что не вызывает особых затруднений.

В четвертой главе «Исследование радиоэлектрического эффекта в гетероструктурах 81С/81» разработана методика исследования радиоэлектрического эффекта в гетероструктурах вЮ/вь Впервые представлены результаты экспериментальных исследований радиоэдс в гетероструктурах БЮ/Бь Изучено влияние сопутствующих эффектов, таких как термоэдс, эффект разогрева носителей заряда и др. на величину радиоэдс.

С учетом распределения поля основной волны в прямоугольном волноводе показано, что исследуемый образец должен вводиться в волновод через узкую щель, прорезанную в середине широкой стенки волновода. В связи с этим для исследования радиоэлектрического эффекта была создана специальная измерительная головка (см. рисунок 6). Измерительная головка представляет собой отрезок стандартного прямоугольного волновода сечением 23x10 мм2 для диапазона 10 ГТц, с держателем образца. Образец вводится внутрь волновода через узкую щель, сделанную в середине широкой стенки волновода.

Рисунок 6 - Измерительная головка для исследования радиоэлектрического эффекта: 1 - образец, 2 - контакты, 5 -держатель образца, 4 - волновод. Исследуемые образцы имели размеры преобразующей части 3x4 мм2 и толщину 0,2+0,1 мм.

Принципиальная схема установки для исследования радиоэлектри-ческого эффекта показана на рисунке 7. Сигнал от генератора СВЧ (1) через ферритовый вентиль (2) и аттенюатор (3) и поступает на измерительную линию (4). К выходу измерительной линии подключена головка для исследования радиоэлектрического эффекта (6). К выходу измерительной головки подключены измеритель мощности(7) и согласованная нагрузка (9). Радиоэдс регистрировалась микровольтметром (5).

4 5 7

Рисунок 7- Принципиальная схема установки для исследования

радиоэдс.

С помощью данной установки получены экспериментальные зависимости радиоэдс от уровня СВЧ мощности (см. рисунок 8). Для всех исследованных образцов эти зависимости практически линейны. Чувствительность преобразователей составила в среднем ЗОмкв/Вт. КСВН преобразователей лежал в пределах 1,10-1,12. Измерения проводились в диапазоне от 0 до 10 Вт непрерывной мощности СВЧ волны.

Экспериментально показано, что гетероструктуры п-вЮ/р-Б]' могут быть использованы для измерения СВЧ мощности непрерывного излучения до 10 Вт. Однако, учитывая физическую и термическую стабильность карбида кремния, такие структуры наиболее эффективно использовать для измерения больших уровней СВЧ мощности как непрерывного, так и импульсного СВЧ излучения.

Проведена оценка предельно допустимой непрерывной СВЧ мощности, измеряемой преобразователем. Показано, что для преобразователя на основе гетероструктуры ЗС^С/Б!, имеющего размеры 1x2x0,2 мм3, предельный уровень непрерывной мощности в волноводе сечением 23x10 мм2 составляет примерно 130 Вт, что на порядок больше, чем для аналогичного кремниевого преобразователя.

Рисунок 8 - Зависимость радиоэдс от уровня СВЧмощности; Ь - длина образца вдоль направления распространения волны

В заключении приводится общий анализ полученных в работе результатов и выводов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что в гетероструктурах карбид кремния на кремнии при воздействии электромагнитной волны возникает эдс радиоэлектрического эффекта.

2. Установлено, что радиоэдс линейно зависит от уровня мощности СВЧ волны, распространяющейся в волноводе, до 10 Вт непрерывной мощности.

3. Явление инерции носителей заряда в гетероструктурах карбид кремния на кремнии не проявляется на частотах до 40ГТц.

4. Исследовано влияние эдс побочных эффектов, таких как термоэдс в объеме образца, контактная термоэдс и др.. Установлено, что влияние побочных эффектов можно существенно уменьшить путем выбора оптимальных параметров образцов.

5. Разработанная технология получения образцов на основе гетероструктур ЗО-БКИ/в! совместима с кремниевой технологией изготовления полупроводниковых приборов. На основе данной технологии получены экспериментальные образцы, позволяющие изучать свойства гетероструктур карбида кремния на кремнии.

6. В рамках данной работы разработана специальная измерительная головка для исследования радиоэлектрического эффекта в полупроводниковых образцах.

7. Результаты экспериментальных исследований показали, что радиоэдс в гетероструктурах карбид кремния на кремнии линейно зависит от уровня СВЧ мощности, что позволяет использовать такие структуры в измерителях высоких уровней мощности СВЧ сигнала.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Комов А. Н., Чепурнов В. И., Щербак А. В. РадиоЭДС в гетероструктурах SiC/Si на частоте ЮГТц // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2003. Т.6. №1 - С. 77-78. (автор - 0,7с)

2. Комов А.Н., Колесникова A.A., Щербак A.B. Электрофизические свойства гетероструктур карбида кремния на кремнии в области сверхвысоких частот. // «Кремний-2003», Москва, 2003г. С.227 (автор - 0,3с)

3. Колесникова A.A., Щербак А.В Бифункциональный преобразовтель давления и температуры на основе структуры SiC/Si. // тезисы ВНКСФ-9, Красноярск, 2003г. С.246 (автор - 0,5с)

4. Комов А.Н., Колесникова A.A., Чепурнов В.И., Щербак A.B. Инерционные явления в гетероструктурах SiC/Si // Оптика. Оптоэлектроника. Технология. Ульяновск, 2003г. (автор - 0,25с)

5. Комов А.Н., Колесникова A.A., Чепурнов В.И., Щербак A.B. Технология датчиков физических величин на карбиде кремния. // Оптика. Оптоэлектроника. Технология. Ульяновск, 2003г. (автор - 0,25с)

6. Воловик А.Н., Колесникова A.A., Комов А.Н., Щербак A.B. Инерция носителей заряда в гетероструктурах SiC/Si Самарский государственный университет. Самара, 2003. 5 е., 3 назв. Рукопись деп. В ВИНИТИ РАН (автор -1,25с)

7. Комов А.Н., Чепурнов В.И., Воловик А.Н., Щербак A.B. Моделирование диффузионногою. механизма формирования эпитаксиального ß-SiC/Si Самарский государственный университет. Самара, 2003. 5 е., 3 назв. Рукопись деп. В ВИНИТИ РАН (автор - 1,25с)

8. Колесникова A.A., Щербак А.В Пленки карбида кремния и датчики на их основе // Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение, Саранск, 2003г. С.88 (автор - 0,5с)

9. Колесникова A.A., Комов А.Н. Щербак А.В, Технология получения структур ß-SiC/Si и приборы на их основе // материалы 5-ой всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 2003г. С.110 (автор-0,3с)

10. Комов А.Н., Колесникова A.A., Чепурнов В.И., Щербак A.B. Исследование гетероструктур карбид кремния на кремнии в области сверхвысоких частот

// Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники; труды 9 международной научно-технической конференции. Таганрог, 2004г. С.110 (автор - 0,25с)

11. Комов А.Н., Колесникова A.A., Курганская JI.B., Щербак A.B. Полупроводниковые преобразователи больших уровней СВЧ мощности // Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение, Саранск, 2005г. С.93 (автор - 0,3с)

12. Чепурнов В.И., Колесникова A.A., Щербак A.B. Особенности формирования омических контактов на основе Ni к гетероструктурам ß-n-SiC/Si // Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение, Саранск, 2003г. С. 113 (автор - 0,3с)

Подписано в печать 28 сентября 2005 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 12(9 443011 г. Самара, ул. Академика Павлова, 1 Отпечатано УОП СамГУ

1

с

к

»21830

РЫБ Русский фонд

2006-4 16953

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ СВЧ МОЩНОСТИ.

1.1. Высокочастотный эффект Холла.

1.2. Преобразователи уровня СВЧ мощности на основе высокочастотного эффекта Холла.

1.3. Эффект магнетосопротивления на сверхвысоких частотах;.

1.4. Применение магниторезистивного эффекта для измерения СВЧ мощности.

1.5. Радиоэлектрический эффект.

1.6. Материалы для преобразователей СВЧ мощности.

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ГЕТЕРОСТРУКТУР КАРБИД КРЕМНИЯ НА КРЕМНИИ

2.1. Рост монокристаллов из паровой фазы.

2.2. Сублимационная эпитаксия.

2.3. Жидкофазная эпитаксия.

2.4. Газофазная эпитаксия.

2.5. Эндотаксия.

2.6. Легирование SiC примесями.

2.7. Выращивание гетероструктур SiC/Si.

ГЛАВА 3: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОБРАЗЦЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СВЧ МОЩНОСТИ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР SiC/Si.

3.1. Влияние электрофизических параметров материала.

3.2 Влияние геометрических размеров преобразователя.

3.2. Влияние контакта металл - полупроводник в области сверхвысоких частот.

3.3. Влияние сопутствующих эффектов.

3.4. Технология получения преобразователей СВЧ мощности на основе гетероструктур карбид кремния на кремнии.

3.5. Экспериментальные образцы.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В

ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ SiC/Si.

4.1. Методика исследования радиоэлектрического эффекта.

4.2. Исследование радиоэдс в гетероструктурах карбид кремния на кремнии.

4.3. Исследование термоэдс.

Интенсивное развитие СВЧ техники и быстрое продвижение в область коротких волн привело к проблеме создания малоинерционной и высокочувствительной измерительной радиотехнической аппаратуры. Одной из актуальных проблем в СВЧ технике является проблема измерения мощности излучения, т.к. мощность наиболее точно характеризует источник электромагнитной энергии. Это объясняется тем, что в СВЧ диапазоне измерение напряжения и тока затруднено, потому что размеры входных цепей измерительных устройств становятся соизмеримы с длиной распространяющейся по ним электромагнитной волны.

Для исследования распределения поля весьма перспективно использование полупроводниковых гальваномагнитных преобразователей. Устройство с гальваномагнитным преобразователем, в отличие от зондов-антенн, выполняет одновременно функцию приемной антенны и детектора. Гальваномагнитные преобразователи могут быть использованы для исследования амплитудного распределения поля СВЧ в фокальной области линзовой или зеркальной антенны, для измерения напряженности СВЧ электромагнитных полей, КСВ и комплексного коэффициента отражения в волноводных трактах на высоких уровнях мощности. Перспектива широкого применения СВЧ гальваномагнитных явлений и возможность создания различных устройств на их основе определили новые задачи по исследованию и применению гальваномагнитных явлений в полупроводниках на сверхвысоких частотах.

В настоящее время одним из важнейших направлений полупроводниковой электроники и техники является разработка СВЧ приборов, работающих в экстремальных условиях: повышенные температуры, радиация и т. п. Принципиальная возможность создания таких приборов обсуждалась в литературе давно, однако, реальная база для этого возникла лишь в последнее время, когда была разработана технология получения полупроводниковых материалов с высокой подвижностью носителей заряда и созданы приборы специальных конструкций.

Карбид кремния (SiC) - полупроводниковый материал по совокупности электрофизических, физико-химических, технических и технологических свойств являющийся одним из наиболее интересных материалов для электронной техники. По основным параметрам: ширине запрещенной зоны, теплопроводности, допустимой температуре, скорости дрейфа электронов SiC значительно превосходит традиционные полупроводниковые материалы, такие как кремний, германий, арсенид галлия. Карбид кремния имеет высокую термо-и радиационную устойчивость, большую механическую прочность, очень малую скорость диффузии и самодиффузии примесей, очень слабую химическую активность, что обусловлено высокой энергией связи в решетке карбида кремния (5эВ). В свою очередь такие свойства затрудняют применение традиционных технологических подходов, как к получению материала, так и к его обработке, включая механическую и химическую обработку. В настоящее время получение объемных монокристаллов карбида кремния связано с определенными трудностями.

В последние годы наблюдается интенсивное изучение пленочных структур карбида кремния, которые обладают целым рядом преимуществ по сравнению с объемными монокристаллами. Полупроводниковые пленки имеют гораздо больше структурных форм, нежели объемные монокристаллы. В ряде случаев в виде пленок удается изготовить материалы и реализовать типы кристаллических структур, которые невозможно получить в виде объемных монокристаллов. Приборы, созданные на основе пленочной технологии очень компактны. Применение пленочных структур в производстве полупроводниковых приборов позволяет существенно увеличить объем выпускаемых устройств на их основе.

В лаборатории кафедры электроники твердого тела Самарского госуниверситета разработана технология выращивания пленок карбида кремния на кремниевой подложке. Особенность данной технологии заключается в том, что фронт роста новой фазы движет перед собой сетку дислокаций, обусловленную несоответствием параметров решетки сопрягаемых полупроводников. Сетка выступает в роли буфера и выполняет дополнительно гетгерирующие функции. На основе структур SiC/Si изготавливались различные преобразователи физических величин, такие как термодатчики, тензодатчики, датчики Холла и др. Все они оказались работоспособными в широком интервале температур (от -100°С до 300°С).

Актуальность. Одним из основных направлений полупроводниковой электроники и техники СВЧ является разработка измерителей мощности, работающих в диапазоне сантиметровых и миллиметровых длин волн. Измерители мощности СВЧ колебаний на основе радиоэлектрического эффекта в полупроводниках обладают рядом уникальных параметров: низким уровнем шумов, практической безынерционностью, линейной зависимостью выходного сигнала от величины проходящей мощности.

Цель работы: исследование радиоэлектрического эффекта в гетероструктурах SiC/Si и исследование возможности создания на их основе измерителей больших уровней СВЧ мощности.

Положения, выносимые на защиту:

1. Кинетические явления, возникающие в гетероструктурах SiC/Si при воздействии СВЧ электромагнитной волны, приводят к возникновению радиоэдс.

2. Зависимость радиоэдс от уровня СВЧ мощности линейна в широком диапазоне величины мощности.

3. В исследуемом диапазоне длин волн на частотах до 40 ГГц инерционность носителей заряда не проявляется, таким образом, гетероструктуры 3C-SiC/Si могут быть использованы в качестве безынерционных измерителей СВЧ мощности.

4. Влияние разогрева невыпрямляющих контактов на радиоэдс и возникновение термоэдс устраняется путем выноса перехода металл-полупроводник из зоны действия СВЧ волны.

5. Технология получения экспериментальных образцов на основе гетероструктур 3C-SiC/Si совместима с широко распространенной кремниевой технологией и может быть использована для создания топологии различных приборов экстремальной электроники

В настоящей работе изучаются свойства гетероструктур SiC/Si в области сверхвысоких частот (ЮГТц) и больших (до 10Вт) мощностей электромагнитной волны.

Научно-практическое значение. Результаты работы могут быть использованы для практического получения пленок 3C-SiC на кремниевых подложках и изготовления на их основе различных полупроводниковых приборов, в том числе и преобразователей радиоэдс, предназначенных для непосредственного измерения больших уровней СВЧ мощности.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были использованы при выполнении договора с СПП РАН тема «Елец».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи и 9 тезисов докладов на научно-технических конференциях.

Объем диссертации составляет 110 страниц, включая 59 рисунков, 2 таблицы и список использованных источников и литературы из 95 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Показано, что в гетероструктурах карбид кремния на кремнии при воздействии электромагнитной волны возникает эдс радиоэлектрического эффекта.

2. Радиоэдс линейно зависит от уровня мощности СВЧ волны, распространяющейся в волноводе, до 10 Вт непрерывной мощности.

3. Явление инерции носителей заряда в гетероструктурах карбид кремния на кремнии не проявляется на частотах до 40ГГц.

4. Влияние эдс побочных эффектов, таких как термоэдс в объеме образца, контактная термоэдс и др. существенно снижается путем выбора оптимальных параметров образца.

5. Разработанная технология получения образцов на основе гетероструктур 3C-SiC/Si совместима с кремниевой технологией изготовления полупроводниковых приборов. На основе данной технологии получены экспериментальные образцы, позволяющие изучать свойства гетероструктур карбида кремния на кремнии.

6. В рамках данной работы создана специальная измерительная головка для исследования радиоэлектрического эффекта в полупроводниковых образцах.

7. Получены экспериментальные зависимости радиоэдс от уровня СВЧ мощности для различных типов образцов.

1. Комов А. Н., Чепурнов В. И., Щербак А. В. РадиоЭДС в гетероструктурах SiC/Si на частоте ЮГТц // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2003. Т.6. №1 - С. 77-78. (автор - 30%)

2. Комов А Н., Колесникова А.А., Щербак А.В. Электрофизические свойства гетероструктур карбида кремния на кремнии в области сверхвысоких частот. // «Кремний-2003», Москва, 2003г. С.227 (автор 30%)

3. Колесникова А.А:, Щербак А.В. Бифункциональный преобразовтель давления и температуры на основе структуры SiC/Si. // тезисы ВНКСФ-9, Красноярск, 2003г. С.246 (автор 50%)

4. Комов А.Н., Колесникова А.А., Чепурнов В.И., Щербак А.В. Инерционные явления в гетероструктурах SiC/Si // Оптика. Оптоэлектроника. Технология. Ульяновск, 2003г. (автор 25%)

5. Комов А.Н., Колесникова А:А., Чепурнов В.И., Щербак А.В. Технология датчиков физических величин на карбиде кремния. // Оптика. Оптоэлектроника. Технология. Ульяновск, 2003г. (автор 25%)

6. Воловик А.Н., Колесникова А.А., Комов А Н., Щербак А.В. Инерция носителей заряда в гетероструктурах SiC/Si Самарский государственный университет. Самара, 2003. 5 с., 3 назв. Рукопись деп. В ВИНИТИ РАН (автор 25%)

7. Комов А.Н., Чепурнов В.И., Воловик А Н., Щербак А.В. Моделирование диффузионногою. механизма формирования эпитаксиального P-SiC/Si Самарский государственный университет. Самара, 2003. 5 с., 3 назв. Рукопись деп. В ВИНИТИ РАН (автор 25%)

8. Колесникова А.А., Щербак А.В. Пленки карбида кремния и датчики на их основе // Материалы нано-, микро- и оптоэлекгроники: физические свойства и применение, Саранск, 2003г. С.88 (автор 50%)

9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

10. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Физматгиз, 1960. 552 с.

11. Шехтер Д. Ш. Исследование магниторезистивного эффекта в полупроводнике в высокочастотном магнитном поле и возможность его применения для измерения высоких уровней СВЧ мощности // Дис. канд. физ.-мат. наук. Саратов, 1974. 120 с.

12. Бокринская А. А., Скорик Е. Т. Методы измерения мощности СВЧ. Киев: Гостехиздат УССР, 1962.171 с.

13. Силаев М. А., Комов А. Н. Измерительные полупроводниковые СВЧ преобразователи. М.: Радио и связь, 1984. 152 с.

14. Иванов П. А., Челноков В. Е. Полупроводниковый SiC технология и приборы //ФТП- 1995-Т.29-вып. 11-с. 1921-1943.

15. Kataoka S. The measurement of 10Gc/s microwave power, employing the Hall effect in semiconductors // Res/ electrotechn. Lab. 1962. Vol. 61. №626/ P. 7-13.

16. A. c. 303910 (СССР). Измерительная головка СВЧ-диапазона / Комов А. Н. Опубл. в Б.И. 1971. №16.

17. А. с. 951168 (СССР). Устройство для измерения СВЧ-мощности / Комов А.Н., Смирнова Л. М., Клычков В. А. Опубл. в Б.И. 1982. №30.

18. Kataoka S. Sensitivity of a magneto-resistance wattmeter // Proc. IRE. 1962. Vol. 50. №8. P. 1849-1850.

19. O.Koike R., Barlow H.E.M. Microwave measurement of the Magnetoresistance effect in semiconductors // Proc. IEE. 1961 Vol. 109B. №44. P.137-144.

20. П.Катаока С. Чувствительность магниторезистивного ваттметра // ТИРИ (русский перевод). 1962. №8. С. 1894-1895.

21. А. с. 381036 (СССР) Устройство для измерения проходящей мощности. Кац Л. И., Тержова В. П., Шехтер Д. А. Опубл. в Б.И., 1973. №21.

22. А. с. 356578 (СССР) Устройство для измерения мощности СВЧ // Кац Л. И., Шехтер Д. А. Опубл. в Б.И. 1972. №32.

23. H.Barlow H.E.M. The Design of Semiconductor Wattmeter for Power-Frequency and Audio-Frequency Application. Proc Inst. Elec. Enges. 1955.102 В. P.186.

24. Barlow H.E.M. Microwave Power Measurements Trans. Inst. Radio Engrs. 1962. Т. 11.P.257.

25. Могшевский Б.М., Чудновский А.Ф. Теплопроводность полупроводников. М.: Наука, 1972. 536 с.

26. Каганов М. К, Шапиро А. А. О влиянии термоэлектрических сил на радиоэлектрический эффект в проводниках // ФТТ. Т. 12. Вып. 10. С.3019-3021.

27. Гуляев Ю. В. О возникновении постоянной ЭДС при распространении электромагнитной волны в проводящей среде // Радиотехника и электроника. 1968. Т. 13. №4. С.688-694.

28. Перель В. К, Пинский Я. М. Постоянный ток в проводящей среде, обусловленный высокочастотным электромагнитным полем // ФТТ. 1973. Т. 15. Вып.4. С.996-1003.

29. Гуревич Л. Э., Мезрин О. А. Свето- и термоэлектрические эффекты, создаваемые электромагнитной волной в проводящей среде // ФТТ. 1974. Т.16. №3. С.773-384.

30. Carter D.L., Libhaber A. Helicon induced d.c. voltage in InSb // Solid State Communication. 1964. V.2. P.313-316.

31. Хайкин M. С., Якубовский А. Ю. Возбуждение постоянных разностей потенциалов полем СВЧ в висмуте // ЖЭТФ. 1971. Т.60. №6. С.2214-2219.

32. Ящин Э. Г. Радиоэлектрический эффект в висмуте // ЖЭТФ. 1975. Т.68.№3. С. 1127-1136.

33. Гуляев С .В., Кармазин С. В., Любченко В. Е. Медленные волны и радиоэлектрический эффект в структуре полосковая замедляющая система -полупроводник// Радиотехника и электроника. 1978. Т.23. №9. С. 1948-1955.

34. Кармазин С. В. Поперечный радиоэлектрический эффект в полосковой линии передачи на слоистой подложке диэлектрик полупроводник // Радиотехника и электроника. 1983. Т.28. №8. С. 1642-1648

35. Толмачев М. М:, Трифонов В. И., Новичихин Е. ПО детектировании излучения миллиметрового диапазона датчиками холловского типа //Радиотехника и электроника. 1980. Т.25. №9. С. 1965-1972.

36. Толмачев М. М., Трифонов В. И., Новичихин Е. П О детектирующих свойствах полупроводниковой пластины в прямоугольном волноводе миллиметрового диапазона // Радиотехника и электроника. 1982. №1.С.170-172.

37. Усанов Д. А., Кабанов Л. Н. Применение теории возмущений к расчету резонаторов, частично заполненными полупроводником // Физика полупроводников и полупроводниковая электроника. Саратов, 1981. С. 9396.

38. Комов А. Н., Трещев В. М., Яровой Г. П. Гальваномагнитные СВЧ преобразователи. М.: Радио и связь, 2000. С. 264.

39. Хилсум К, Роуз-Инс А. Полупроводники типа AmBv. М.: Иностр. Лит-ра, 1963. С. 323.

40. Карамышева А. Ф. Датчик ЭДС Холла на основе мышьяковистого индия // Вестник электропромышленности. 1962. №1. С.59-62.

41. Kancellakos D. P., SchuckR. P., Todd А. С. Hall effect wattmeters // Trans. Inst. Radio Engrs. 1961. AU-9,5. №1. P.5-9.

42. Lely, J.A. II Ber. Deut. German. Ges. 1955, 32. - p. 229

43. Campbell, R.B., Chang, H.C. II Semiconductors and Semimetals. 1970, 7B. - P. 625

44. Vodakov, Yu.A., Mokhov, E.N., Ramm, M.G., Roenkov, A.D. II Kristal und Technik. 1979, 14.-p. 729

45. Мохов, E.H., Водаков, Ю.А., Ломакина, Г.A. II Проблемы физики и технологии широко зонных полупроводников. 1979. - С. 136.

46. Tairov, Yu.M., Tsvetkov, V.F. II J. Cfyst. Growth. 1978,43. - P. 209

47. Tairov, Yu.M., Tsvetkov, V.F. II J. Cryst. Growth. 1979, 46. - P. 403

48. Райхелъ, Ф., Таиров, Ю.М., Цветков, В.Ф. II Изв. АН СССР. Неорг. матер. -1983,19.-С. 67

49. Левин, В.И., Таиров, Ю.М., Траваджян, М.Г., Цветков, В.Ф. И Изв. АН СССР. Неорг. матер. 1978,14. - С. 1062

50. Barrett, D.L., McHugh, J.P., Hobgood, Н.М., Hopkins, R.H., McMullin, P.G., Clarke, R.C. И J. Cryst. Growth. 1993, 128. -C. 358

51. Davis, R.F., Carter, C.H., Hunter, C.E. II USA Patent N 4, 866, 005 (Sept. 12, 1989).

52. Аникин, M.M., Гусева, Н.Б., Дмитриев, В.А., Сыркин, А.Л. II Изо, АН СССР. Неорг. матер., 20,1768 (1984).

53. Konstantinov, А.О., Ivanov, P A. II Silicon Carbide and Related Materials, ed. by M.G. Spencer, R.P. Devaty, J.A. Edmond, M. Asif Khan, M. Rahman (inst. Phys. : Conf. Ser. N 137; Inst. Phys. Publ., Bristol and Philadelphia, 1993) p. 37.

54. Yoo W., Nishino S., MatsunamiH. Epitaxial Growth of Thick Single Crystal in Cubic Silicon Carbide by Sublimation Method. // Mem. Fac. Eng. Univ. 1987, V.49, No 1. - pp21-31

55. Дмитриев, В.А., Иванов, П.А., Коркин, И.В., Морозенко, Я.В., Попов, И.В., Сидорова, Т.А., Стрельчук, A.M., Челноков, В.Е. //ЖТФ. 1985, 11.-С. 238

56. Бритун, В.Ф., Дмитриев, В.А., Емельянова, И.В., Иванова, Н.Г., Попон, И.В., Чернов, М.А., Циунелис, В.Г. II ЖТФ. 1986, 56. - С. 214

57. Davis, R.F., Kelner, G., Shur, M., Palmour, J. W., Edmond, J.A. И Proc. IEEE. -1991,79.-p. 677

58. Nishino S., Suhara H., Ono H., Matsunami H. Epitaxial Growth and electric characteristics of cubic SiC on Silicon. // J. Appl. Phys. V.61, 1987, p.p. 48894892

59. Kong, H.S., Glass, J.T., Davis, R.F. II J. Appl. Phys. 1988, 64. - p. 2672

60. Saidov, Kh.A. Shamuratov, M.A. Kadyrov Study of Growth conditions of Silicon Epitaxial layers. M.S. // Crystal Growth, V.87,1988, p.p. 519-522

61. Иванов А.Н., Челноков И.Р. Полупроводниковый SiC технология и приборы. // ФТП.-1995, т.29, №11. - С.1921-1943

62. Водаков Ю.А., Moxoe Е.Н. Диффузия бора и алюминия в n-SiC // ФТТ. -1966, т.8, в.4.-С. 1298-1299

63. Сгшахин Ю.Ф., Зверев Б.П., Жумаев Н.И. и др. Исследование диффузионного распределения бора в карбиде кремния // Свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1977, - С.135-139

64. Водаков Ю.А., Moxoe Е.Н., Прохоров Н.А. и др. Замедление дислокациями диффузии примесями в карбиде кремния // ФТТ. 1976, т. 18, №7. - С.2101-2104

65. Водаков Ю.А., Зверев Б.П., Жумаев Н.И. и др. Карбид кремния, легированный бором // ФТП. 1977, т.11, №2. - С.373-378

66. Мохов Е.Н., Зверев Б.П., Рамм М.Г. и др. Поверхностное распределение бора при диффузии ф карбиде кремния // Изв. АН СССР. Неорг. Мат. 1980, т. 16, № 12. -С.2153-56

67. Вейнгер А.И, Водаков Ю.А., Козлов Ю.И и др. Примесные состояния бора в карбиде кремния // Письма в ЖТФ. 1980, т.6, № 21. - С.1319-1323

68. Водаков Ю.А., Ломакина Г.A., Мохов Е.Н. и др. Особенности диффузии бора в карбиде кремния // ФТП. 1980, т. 24, в.2. - С.377-379

69. Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А. и др. Диффузия бора в карбиде кремния // ФТП. 1972, т. 6, в.З. - С. 482-487

70. Мохов Е.Н., Гончаров Е.П., Рябова Г.Н. Изоконцентрационная диффузия бора в карбиде кремния // ФТТ. 19886 т. 30, № 1. - С. 248-251

71. Константинов А О. О механизме диффузии бора в карбиде кремния // ФТТ. 1988, т. 22, № 1. - С. 143-145

72. Таиров Ю.М., Цветков В. Ф. Исследование эпитаксиальных слоев SiC, легированных алюминием // Изв. АН СССР. 1973, т. 14, № 10. - С. 17851789

73. Гук Н.Г., Зиновьев В.Б., Сафаралиев Г.К. и др. II Изв. ЛЭТИ. 1976, в. 186. -С. 68

74. Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А. Диффузия алюминия в SiC // ФТТ, 1969,т. И, в. 2.-С. 519-522

75. Vodakov Yu.A., Mokhov Е.М. Diffusion and solubility of impurities in silicon carbide// Silicon-Carbide-1973, Columbia, SC., 1974. p. 508-519

76. Водаков Ю.А., Ломакина Г.А., Мохов Е.Н. Карбид кремния, легированный алюминием и галлием // Свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1977.-С. 48-53

77. Vodakov Yu.A., Lomakina G.A., Mokhov E.M. Silicon Carbide doped with gallium // Phys. Stat, sol.(a), 1976, 35, №1. p. 37-42

78. Мохов E.H., Усманова M.M., Юлдашев Г.Ф. и др. II Изв. АН СССР. Неорг. Мат. 1981, т. 17, №2. - С. 258-261

79. Swiderski /., szczutowski W., Niemyski Т. Preparation of nitrogen-doped and phosphorus-doped epitaxial a-SiC layers on silicon carbide crystals // J. Cryst. Growth/ 1974, 23, № 31 - p. 185-189

80. Водаков Ю.А., Махмудов Б.с., Мохов Е.Н. и др. Легирование карбида кремния фосфором и индием // Легирование полупроводников. М.: Наука, 1982, - 89с.

81. Вейнгер А.К, Забродский А.Г., Ломакина Г.А. и др. // ФТТ. 1986, т. 28, № 6. -С. 1659-1664

82. Moxoe Е.Н., Горнушкина ЕД, Дидик В.А. и др. Диффузия фосфора в карбиде кремния // ФТТ. 1992, т.34, № 6. - С. 1956-1958

83. Водаков Ю.А., Moxoe Е.Н., Одинг ВТ. Междоузельная диффузия В и Be в SiC // Изв. АН СССР. Неорг. Мат. 1983, т. 19, № 7. - С. 1086-1088

84. Маслаковец Ю.П., Мохов Е.Н:,. Водаков Ю.А. и др. Диффузия бериллия в карбиде кремния // ФТТ. 1968, т. 10, № 3. - С. 809-814

85. Сафаралиев Г.К., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Исследование растворимости и коэффициента распределения Be в SiC // Изв. АН СССР. Неорг. Мат. -1977, т. 13, № 10. С. 1763-1766

86. Водаков Ю.А., Ломакина Г.А., Мохов Е.Н. Бериллий как донорная примесь в карбиде кремния // ФТТ. 1978, т. 20, № 2. - С. 448-451

87. Чепурнов В.И. Способ получения карбида кремния / АС СССР №1436544 от 08.07.1988.

88. Чепурнов В.И., Комов А.Н., Смыслов В.И., Блатов В.Г., Соколова А.А. / АС СССР №179902 от 10.10.1982.

89. Комов А.Н., Кочетков В.Ю., Чепурнов В.И. / АС СССР №223477 от 24.10.1984

90. Barlow H.E.M., KataokaS. A Hall effect and its application to power measurement at lOGc/s. Proc. IEEE. 1958.Vol.105B. P. 53-60.

91. Lippmann H.J., Kuhrt F. Der Geometriee flup auf den Hall-Effekt bei rechterkingen Halbleiterplatten. Z-t Naturforschung, 1958. Vol. 6. S. 474-483.

92. Sikorsky S. Kobus A. Influence of the skin-effect on Hall voltage in semiconductors I I Solid-State Electronics Pergamon Press. 1968. Vol. 10. P. 10631068.

93. Harrison R. J., Zucker J. Hat-carrier microwave detector // J. Proc. IEEE. 1966. Vol. 54. №4. P.588-595.

94. Пресс Ф. П. Фотолитография в производстве полупроводниковых приборов. М., «Энергия», 1968. 200 С.

95. Ulman R., Trans N. Y. Acad. Sci., 1958, Vol. 20, P. 483.

96. Anikin M.M., Rastegaeva M.G., Syrkin A.L., Chuico I.V. Ohmic contacts to silicon carbide devises. // Abstr. of 3-rd Int. Conf. of Amorph. and Crystalline SiC. USA. Washington. 1990. P.53.

97. Anikin M.M., Rastegaeva M.G., Syrkin A.L., Chuico I. V. Ohmic contacts to silicon carbide devises. // Proc. of 3-rd Int. Conf. of Amorth. and Crystalline SiC, ed. by G.L. Harris etal, Springer-Verlag. Berlin. 1992. P. 183-189.

98. Arnodo C., Tyc S., Wyczisk F., Brylinski C. Nickel and molybdenum ohmic contacts on silicon carbide I I Silicon carbide and Related Mat. Conf. Kyoto Japan. 1996. Ser. N142. P.577.