Структура и свойства пленок теллура, полученных в квазизамкнутом объеме и с приложением постоянного электрического поля тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Келбиханов Руслан Келбиханович

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПЛЕНОК ТЕЛЛУРА, ПОЛУЧЕННЫХ В КВАЗИЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ И С ПРИЛОЖЕНИЕМ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Специальность 01 04 10 - Физика полупроводников

003443157

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 8 СЕН 2т

Махачкала - 2008

003446157

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дагестанский государственный педагогический университет»

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, профессор Абдурагимов Гаджи Асланович

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, профессор Богатое Николай Маркович доктор физико-математических наук, профессор Рабаданов Рабадан Абдулкадырович

Ведущая организация

ГОУ ВПО "Воронежский государственный университет"

Защита диссертации состоится «26» сентября 2008 г в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212 053 02 при Дагестанском государственном университете в актовом зале по адресу 367000, Махачкала, ул М Гаджиева, 43 а

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дагестанского государственного университета

Автореферат разослан «23» августа 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук

Курбанисмаилов В С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Разработка и получение полупроводниковых тонкопленочных материалов с заданными структурой и свойствами - одна из важнейших проблем современной физики и техники полупроводников Поэтому большой научный интерес представляет получение монокристаллических пленок теллура и исследование их свойств Тонкие пленки широко используются в микроэлектронике и в других областях новой техники Их отличительной особенностью является конечность толщины, которая может играть решающую роль во многих физических процессах По своей структуре и свойствам тонкие пленки отличаются от массивных образцов На рост тонких пленок большое влияние оказывают как технология нанесения, так и материат и структура подложки

Теллур известен как полупроводниковый материал с узкой запрещенной зоной и привлекает к себе внимание особой чувствительностью к механическим и электрическим воздействиям Интерес к этому материалу связан с тем, что он, в отличие от широко используемых в электронной технике полупроводников германия и кремния, анизотропен, а проводимость его исключительно /7-типа

Работы по совершенствованию технологии получения достаточно однородных монокристаллов теллура, а также бинарных и тройных его соединении на его основе направлены на решение проблемы создания высокоэффективных фотодиодов, инфракрасных фильтров, лазеров и р-ветвей высокочувствительных пленочных термобатарей Высокая фоточувствительность теллура к излучению в инфракрасной области спектра определяет практическую значимость теллура и соединений на его основе и создание приемников И К- излучения и фотосопротивлений Кроме того, в перспективе эти материалы могут быть использованы для разработки высокоэффективных генераторов Ганна

В зависимости от условий осаждения структура пленок теллура и соединений на его основе может меняться от сильно разупорядоченной (например, в аморфизи-рованных пленках) до высокоупорядоченной (например, в эпитаксиальных пленках на монокристаллических подложках) Рост пленок с соответствующей структурой в вакууме определяется рядом факторов - способом напыления, температурой подложки, глубиной вакуума, составом остаточных и рабочих газов, скоростью напыления, геометрией вакуумной камеры, наличием электрического и магнитного полей

Цель работы: оптимизация условий получения пленок теллура совершенной структуры методом квазизамкнутого объема и под действием постоянного электрического поля, а также установление закономерностей формирования структуры и электрофизических свойств пленок теллура

Для достижения этой цели решались следующие задачи

1 Установление оптимальных условий получения монокристаллических пленок теллура в вакуумном реакторе "квазизамкнутым методом" с применением диафрагм с отверстиями разного диаметра

2 Реконструкция вакуумного реактора для получения пленок теллура в постоянном электрическом поле и без него в одних и тех же технологических условиях

3 Выбор оптимальных режимов получения монокристаллических слоев теллура "квазизамкнутым методом", а также получение совершенных пленок теллура в постоянном электрическом поле и без поля Определение морфологии и структуры полученных пленок

4 Проведение комплекса исследований толщины, скорости роста, анизотропии электросопротивления, значений термо-эдс (до и после отжига) пленок теллура, конденсированных в интервале темперагур 300-482 К в постоянном электрическом поле и без поля в единых технологических условиях

5 Исследование температурных зависимостей удельного сопротивления, подвижности и концентрации носителей пленок, конденсированных при комнатных температурах с приложением поля и без поля, а также частичным приложением поля в единых технологических условиях

6 Изготовление структур металл-теллур-металл для исследования температурных зависимостей электроемкости и тангенса угла диэлектрических потерь, а также структур медь-слюда-теллур для исследования временных характеристик относительных сопротивлений пленок теллура приложением импульсного и постоянного электрического поля, выращенных в постоянном электрическом поле и без поля

Научная новизна состоит в том, что впервые

- определены оптимальные условия получения монокристаллических пленок теллура в "квазизамкнутом объеме" в вакууме, разделенном диафрагмой с отверстием диаметра 1,5 мм,

- определена характеристическая температура источника испарения теллура (Т# = 63 ЗК'), выше которой рост пластинчатых кристаллов заменяется ростом столбчатых кристалликов,

- установлено, что влияние постоянного электрического поля на рост и структуру получаемых пленок теллура начинается со значения напряженности электрического поля, равного 66 В/см, наиболее эффективное влияние величины напряженности электрического поля наблюдается при 1 kB/см, при величине 2 кВ/с\> и выше происходит ухудшение структуры образцов,

- выявлено, что у образцов теллура, полученных в электрическом поле при 300-482 К, значения скорости роста, толщины и анизотропии электросопротивления существенно отличаются и значительно стабильнее при Тп = 337-438 К, чем у образцов, полученных без поля Пленки теллура, полученные при температуре подложки 382 К, как в постоянном электрическом поле, так и без поля, имеют максимальные значения термо-эдс Для образцов, выращенных в поле, после их отжига наблюдается относительная стабилизация при 7я 337-438 К,

- установлено, что у образцов теллура, полученных в электрическом поле при комнатной температуре, значения удельного сопротивления и концентрация носителей заряда меньше, а их подвижность больше, чем в пленках, выращенных без поля, во всем исследованном температурном интервале 77,4-300 К,

- показано, что диэлектрические характеристики - емкость и тангенс угла потерь теллура в структуре AI-Te-AJ, полученной в электрическом поле, значительно лучше, чем аналогичные характеристики в этой структуре, полученной без поля,

Практическая ценность полученных результатов определяется следующим

- разработана технология получения монокристаллических пленок теллура в вакуумном "квазизамкнутом объеме", разделенном на две части диафрагмой с отверстием диаметром в 1,5 мм Установлены оптимальные значения температуры подложки и источника, величины вакуума и скорости роста пленок, позволяющие получать пленки совершенной структуры на ориентирующих подложках Пленки монокристаллического теллура могут быть испочьзованы для получения компонентов электронной техники,

- разработан метод получения пленок в электрическом поле со стабильными электрофизическими свойствами и значениями термо-эдс, которые moivt быть использованы в качестве р-ветви термоэлектрического преобразователя

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Оптимальными режимами, позволяющими методом квазизамкнутого объема получать монокристаллические пленки Те высокого совершенства, являются следующие

а) для температур источника Ти = 633 - 693 К и подложки Тп = 290 - 310 К расстояние от подложки до диафрагмы 2 мм,

б) для температур источника 'Гц =■ 759 - 763 К и подложки Тп = 298 - 303 К расстояние от подложки до диафрагмы 25 мм

Диаметр отверстия диафрагмы в обоих режимах - 1,5 мм

2 Применение постоянного электрического поля напряженностью / kB/см с изменением температуры подложки в пределах 300-482 К при выращивании ориентированных пленок Те дает возможность управлять процессом роста пленок, а именно

а) осуществлять рост пленок с постоянной скоростью и получать пленки постоянной толщины,

б) стабилизировать величину анизотропии электросопротивления пленок,

в) стабилизировать термо-эдс пленок теллура,

г) понижать плотность поверхностных состояний, что позволяет получать структурно совершенные пленки Те

3 Постоянное электрическое поле напряженностью 1 kB/см при выращивании ориентированных пленок Те при комнатной температуре влияет на электрофизические свойства пленок

а) уменьшает удельное сопротивление р пленок,

б) уменьшает концентрацию п носителей пленок,

в) уменьшает термо-эдс а пленок;

б) увеличивает подвижность ¡л носителей, что делает возможным управление свойствами пленок Те с помощью электрического поля

4 Структуры AI-Te-AI, полученные в электрическом поле, имеют значения емкости и тангенса угла потерь, характерные для высококачественных конденсаторов (ig 5 <0,1%)

Апробация работы Основные результаты исследования докладывались на научных сессиях и конференциях преподавателей и сотрудников ДГПИ (ДГПУ) (Махачкала, 1984,1987,1988,1991,1996-2004), Научной сессии Дагестанского ФАН СССР, посвященной итогам фундаментальных и прикладных исследований (Махачкала, Дагестанский ФАН

СССР, 1988), Международной конференции "Фазовые переходы и критические явления в конденсированных средах" и на III Международном семинаре "Магнитные фазовые переходы", посвященном памяти академика А С Боровика-Романова (Махачкала, ДНЦ РАН, 1998), Международной конференции "Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане", посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН (Махачкала, ДНЦ РАН, 1999), Международной конференции "Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах", посвященной памяти академика Б Б Кадомцева, и на IV Международном семинаре "Физика магнитных фазовых переходов", посвященном 90-летаю академика С В Вонсовского (Махачкала, ДНЦ РАН, 2000), Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" и на V Международном семинаре "Магнитные фазовые переходы", посвященном памяти К П Белова (Махачкала, ДНЦ РАН, 2002), Всероссийской научной конференции "Физика полупроводников и полуметаллов" (Санкт-Петербург, РГПУ им Герцена, 2002), Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" (Махачкала, ДНЦ РАН, 2004), Межвузовской конференции аспирантов "Естественные науки" (Махачкала, ДГТТУ, 2006), IV Всероссийской конференции по физической электронике (Махачкала, ДГУ, 2006), научных семинарах кафедры общей и экспериментальной физики Российского государственного педагогического университета им АЛ Герцена (Санкт-Петербург, 1991-1992), научных семинарах кафедры общей и экспериментальной физики, кафедры теоретической физики и технических дисциплин физического факультета ДГПИ (ДГПУ) (Махачкала, 1989,1992-1998,2002-2004,2006)

Публикации. Материалы по диссертационной работе опубликованы в 28 статьях, из них 15 изданы в центральной и республиканской печати и 13 тезисов докладов и выступлений на региональных конференциях и семинарах Одна статья опубликована в журнале «Известия АН СССР Неорганические материалы», 1 статья в журнале «Физика и химия обработки материалов», 3 статьи депонированы в ВИНИТИ, и 10 статей - в материалах Международных и Всероссийских конференций

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов Общий объем - 147 страниц, в том числе 50 рисунков, 4 таблицы Список цитированной литературы содержит 172 наименования

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована ее цель и задачи исследования, обоснованы научная новизна и практическая значимость результатов, обозначены положения, выносимые на защиту

В первой главе анализируются известные экспериментальные и теоретические работы, посвященные вопросам получения тонких пленок теллура, исследованию электрофизических свойств и термо-эдс, методам получения и основным факторам, определяющим рост пленок Обращается внимание на то, что электрическое поле на первой стадии роста пленки оказывает ориентирующее влияние на миграцию ада-томов в направлении каналов миграции, после срастания островков его влияние уменьшается Влияние магнитного поля на рост и совершенство сверхтонкой пленки значительно меньше Получение сплошных электропроводящих сверхтонких пленок обеспечивается малой скоростью осаждения, наличием внешнего электрического и магнитного полей

Вторая глава посвящена методике экспериментов Приведены усовершенствованные нами схемы установок для выращивания и исследования электрофизических свойств пленок с применением специального приспособления для получения монокристаллических пленок

С целью устранения некоторых недостатков в конструктивном оформлении метода квазизамкнутого объема, изыскания возможности контроля времени осаждения с точной фиксацией начала и конца эксперимента, с ликвидацией переходного процесса (при установлении режима осаждения), нами разработана конструкция реактора и соответствующая ей технология, которые позволяют эффективно регулировать параметры процесса осаждения Данная установка обеспечививает воспроизводимость технологических условий процесса выращивания Особенность конструкции состоит в использовании микрообъема реактора, в котором осуществляется выращивание пленок в "стерильных" условиях Температура измеряется с точностью до 0,01 и поддерживалась регулятором температуры ВРТ-2 и тиристорным усилителем У-252 Другая реконструированная установка обеспечивала возможность роста пленок в электрическом поле

Измерения электрофизических свойств производились хорошо апробированными методами

В третьей главе представлен материал по получению и исследованию пленок теллура, выращенных в условиях высокого вакуума "квазизамкнутым методом", а

также результаты электронно-микроскопических исследований пленок Установлена функциональная связь между структурой и условиями их получения Представлены результаты исследования структуры и измерения электрофизических свойств пленок до и после длительной выдержки их на воздухе

Электронно-микроскопические, оптические и металлографические исследования позволяют утверждать, что пленки теллура, полученные в квазизамкнутом объеме с применением диафрагмы с отверстием 1,5 мм на пути источник-подложка, состоят из пластинчатых кристаллитов Критические размеры таких кристалликов составляют 10-20 мкм Средний размер отдельного кристаллика является функцией скорости роста, зависящей в свою очередь от величины пересыщения При Ти=бЗЗ К скорость роста равна 4 А/с, с увеличением температуры Гц на 40 К скорость роста увели-

висит от пересыщения Если пересыщение превосходит некоторую критическую величину, которая имеет место при Ти = 633 К, то наблюдается торможение роста пластинчатых кристалликов и увеличение скорости их роста по нормали к поверхности подложки

Для изучения возможности применения квазизамкнутого объема для получения пленок Те были проведены эксперименты с изменением расстояния источник-подложка от 2 до 60 мм При этом с учетом предыдущих экспериментов пленки конденсировались при измененных условиях температуру источника Те варьировали в пределах 473-873 К, а температуру подложки - 293-673 К

Монокристаллические пленки совершенной структуры с малыми значениями концентрации носителей были получены в квазизамкнутом объеме на ориентирую-

600 650 т, к

Рис 1 Зависимость скорости роста пленок теллура от температуры источника

30

20

10

чивается в ~8 раз, для образцов с зеркальной поверхностью (рис 1) Наш опыт показывает, что на плоскости скола слюды, находящейся на расстоянии 2 мм от диафрагмы, необходимым условием формирования пленки теллура, состоящей из плоских кристалликов и обладающей зеркально гладкой поверхностью -монокристаллической структурой, является значение скорости роста (0,2-2) А/с, что наблюдается при Ти=633-693 КнТп=293 К Скорость роста самих кристалликов линейно за-

щей подложке, находящейся от диафрагмы с отверстием диаметра 1,5 мм на расстоянии 25 мм, при температурах Г# = 759-763 К, Тп = 298-303 К

Повторные измерения электрофизических свойств пленок теллура были проведены после годичного хранения их на воздухе при комнатной температуре Было обнаружено существенное изменение их параметров В результате измерений установлено уменьшение удельного сопротивления, концентрации носителей заряда и увеличение их подвижности в 2 и более раза

Исходя из преобладающего типа химической связи в самом теллуре и условий хранения его тонких пленок в контакте с воздухом, для удовлетворительного объяснения наблюдаемых в эксперименте явлений приходится предположить, что в начальный момент на поверхности пленок происходит быстрая адсорбция (т ~ 10 ~7с) таких электроактивных компонентов воздуха, как 02, Н20, СО

Часть физически адсорбированных молекул, например, кислорода может перейти в хемосорбированное состояние по реакции

(1/2) 02 + е~ ^ 0~ (1) Очевидно, этот эффект будет тем более выражен, чем больше эффективная площадь адсорбции, что действительно подтверждает результаты нашего эксперимента В условиях длительного хранения (около года) относительное уменьшение удельного сопротивления и концентрации носителей заряда меньше в пленках с зеркально гладкой поверхностью, чем в пленках черного цвета, состоящих из кристалликов, вытянутых по нормали к поверхности подложки

Свободные связи на поверхности теллура с преобладающей ковалентной химической связью при комнатной температуре в процессе адсорбции кислорода не могут привести к образованию ни ТеО, ни Те02, но вызывают существенный поверхностный дипольный момент

Такая модель адсорбции достаточно хорошо описывает кинетику перехода физически адсорбированных атомов 02 в хемосорбированное состояние и кинетику изменения параметров пленок теллура по времени хранения Такие же изменения наблюдали авторы [1], и поэтому процесс адсорбции электроактивных компонентов воздуха на поверхности теллура можно активировать нагревом образца выше 60°С как и в [2]

Далее, вакуумированием и последующим нагревом значение удельного сопротивления можно было вернуть к исходной величине Данный факт указывает на то,

- W10 , м/с

что адсорбция 02, наблюдаемая при комнатной температуре, на поверхности теллура является обратимой

Четвертая глава посвящена исследованию пленок теллура, полученных в условиях вакуумного осаждения с приложением электрического поля Рассчитаны и определены нижние и верхние значения напряженности электрических полей, при которых ощутимо их влияние на свойства и структуру пленок теллура Предложен новый метод получения пленок с более совершенными структурами путем изменения температуры подложки и приложением постоянного электрического поля напряженностью 1 kB/см Проведенные эксперименты по исследованию влияния электрических полей на рост и электрофизические свойства пленок теллура, конденсированных на подложках слюды вакуумно-термическим методом, показали существенное различие электрофизических свойств образцов, полученных в поле и без электрического поля

На рис 2 показана зависимость Рис 2 Зависимость скорости роста пленок

теллура от температуры подложки скорости роста от температуры

1(а) - пленки получены в электрическом поле, тг

.) / * подложки Как видно из рисунка,

2(х) - пленки получены без электрического поля r J '

зависимость скорости роста для пленок, полученных без электрического поля, носит обычный характер с максимумом при определенной температуре Уменьшение скорости роста и толщины пленок с повышением температуры подложки определяется, в основном, реиспарением осаждаемого материала с поверхности подложки В то же время, скорость роста и толщина пленок, выращенных в электрическом поле, остается относительно постоянной величиной в определенном интервале температур Таким образом, при конденсации пленок в электрическом поле температура подложки становится менее действенным параметром Поэтому приложение электрического поля позволяет расширить интервал температуры, в котором можно получить пленки с заданными характеристиками (в частности, толщину пленки) Причиной относительной неизменности скорости роста пленки в электрическом поле с изменением температуры подложки является

350 400 450

уменьшение вероятности образования кластеров из трех и более атомов и усиление образования комплексов в виде цепочек в структуре растущей пленки теллура.

Анизотропию электросопротивления пленок оценивали по разности сопротивлений, измеренных в двух взаимно перпендикулярных направлениях (ЛЯ). Величина ЛЯ почти постоянна в пленках, полученных в электрическом поле, практически не зависит от температуры подложки, в отличие от пленок, выращенных без приложения электрического поля. В пленках, выращенных без электрического поля, предпочтительная ориентация роста зависит от температуры подложки, которая, в свою очередь влияет на степень рекристаллизации первичной растущей пленки. Однако степень рекристаллизации зависит не только от 7д но и от других факторов. Первичная структура пленки определяется не ориентирующим влиянием подложки, а особенностями атомно-кристаллической структуры Те и механизмами формирования пленок на начальной стадии роста, что подтверждается нашими и исследованиями других авторов.

Наблюдаемое уменьшение ЛЯ для образцов, выращенных в электрическом поле, связано с выводом полем электрически активных примесей из пленки, что уменьшает их влияние на анизотропию ее свойств, так как электрическое поле создает определенные условия для роста кристаллитов с реализацией ковалентной связи по направлению линий напряженности электрического поля.

На рис.3, приведены зависимости термо-эдс (а) пленок, выращенных без поля и в электрическом поле. Значение термо-эдс выше для образцов, полученных без поля. После длительного (в течение 7 суток) отжига при температуре 373,15 К термо-эдс образцов существенно снижается за счет изменения вклада подвижности носителей заряда разного знака. Уменьшение а связано с концентрацией дырок в пленках, а отжиг приводит к их

500

400

300

«, мкв/к

350 400 450 т, к

Рис.3. Зависимость термо-эдс пленок теллура от температуры подложки: 1,4 - пленки получены без электрического поля, ] (•) - до отжига и 4(о) - после отжига; 2.3 - пленки получены в электрическом поле, 2(а) - до отжига и 3(Д) - после отжига.

рекристаллизации и возрастанию электропроводности.

С целью установления взаимосвязи между условиями получения пленок теллура, совершенством их структуры и свойствами в работе были исследованы удельное сопротивление, подвижность и концентрация носителей заряда пленок теллура при низких температурах в температурном интервале 77,4-300 К, выращенных на слюде вакуумно-термическим методом при комнатной температуре Данные образцы были получены при Т„ = 720-732 К, в вакууме 6,66 10~3 Ла Обнаружено существенное различие значений удельного сопротивления, концентрации и подвижности носителей заряда в данном температурном интервале для образцов, полученных в поле напряженностью 1кВ/см и без электрического поля в едином технологическом режиме

На рис 4 приведена усредненная зависимость удельного сопротивления от температуры для второй серии образцов, полученных в электрическом поле и без него при температуре Ти = 732 К Величина удельного сопротивления образцов, полученных в электрическом поле, меньше, чем у пленок, выращенных без поля, во всем температурном интервале Эта разница уменьшается с повышением температуры до

300 К Аналогичная зависимость наблюдается и для первой серии образцов, выращенных при Ти = 720 К, для которых абсолютные значения удельного сопротивления в несколько раз выше Однако различные абсолютные значения удельных сопротивлений пленок в этих двух случаях обусловлены разницей толщин (ф и различием температур источника Так, й для образцов, выращенных без поля при Ти = 720 К, равна 0,/6 мкм, при Та = 732 К - 0,24 лаем, а значения <1 для образцов, выращенных в поле при этих температурах в одном технологическом режиме соответственно равны 0,27мкм и 0,60мкм

Для того чтобы определить возможность влияния на электрофизические свойства образцов разогревание источника, мы в очередном эксперименте 7# довели до значения 793,15 К (520°С'), что больше температуры плавления теллура (450'С'), а

р, Ом см

100 200 300 Т, К

Рис 4 Зависимость удельного сопротивления

пленок теллура, выращенных при Ти = 732 К, от температуры

1( А) - пленки получены в электрических попях, 2(о) - пленки получены без электрического поля

затем после снижения 1'ц до 732 К произвели напыление Величина вакуума в данном случае была та же, что и в предыдущих экспериментах (6,66 10~3 Па) Температурные зависимости удельного сопротивления для данной (третьей) серии образцов показали, что при 300 К значения р снизились до значений 0,025 Ом см, для пленок, конденсированных в поле, и до значений 0,15 Ом см - для пленок, полученных без поля

Одним из возможных механизмов влияния электрического поля на удельное сопротивление и различие в его значениях в случае выращивания в поле и без него, связано с поляризацией атомов Те Поляризация атомов приводит к выстраиванию цепочек атомов теллура в определенный ряд в соответствии с полярностью атомов Следующий слой по данному механизму должен начинаться после завершения первого слоя и т д Таким образом, удельное сопротивление определяется завершением и укладкой того или иного слоя Для пленок Те, конденсированных при комнатной температуре, критическая толщина превышает 300 А, но является смешанной (первично рекристашшзационной) у пленок большей толщины

Из зависимостей ¡и(Т) для образцов первой, второй и третьей серий экспериментов прослеживается отличие в значениях /и для образов, выращенных в электрическом поле и без него Так, значения /л для пленок теллура, полученных при воздействии поля, превышают значения ¡1 для образцов, выращенных без поля Подвижность дырок в пленках Те, полученных в электрическом поле, увеличивается с повышением температуры в низкотемпературной области до 200 К для образцов первой (рис 5) и третьей (рис 6) серии экспериментов и до 160 К для образцов второй серии экспериментов, что говорит о том, что рассеяние дырок происходит в основном на ионизированных центрах Т32), которые можно ассоциировать с дефектами, захватившими электроны из валентной зоны

В высокотемпературной области подвижность дырок в пленках теллура уменьшается, так как заметное влияние на величину подвижности оказывает рассеяние на тепловых колебаниях решетки {ц ~ Т'32) Хотя в третьей серии экспериментов по достижении своего максимального значения при 200 К подвижность уменьшается до минимального значения в пределах 250 К При дальнейшем увеличении температуры образца снова наблюдается увеличение подвижности дырок, которые были в состоянии захвата в локальных и в более стабильных состояниях Данные температурные зависимости подвижности характерны для невырожденных полупроводников и обусловлены как рассеянием на ионах, так и рассеянием на фононах

Значения ц носителей заряда для рассмотренных выше образцов, выращенных в электрическом поле, больше значений /л носителей заряда для образцов, выращен-

зоо.о

150,0

И], см /В-с

I);, СМ2/в'С

20

100

200

300

t, к

Рис.5. Зависимость подвижности носителей заряда

в пленках теллура, выращенных при Тц = 720 К, от температуры:

1(А) - пленки получены в электрическом поле, 2(о) - пленки получены без электрического поля

600

II], СМ /В-С

V|2/Bc

100

200 300 т, к

Рис.6. Зависимость подвижности носителей заряда

в пленках теллура, выращенных при Тц = 732 К (предварительный разогрев источника до 793,15 К), от температуры:

1(а) - пленки получены в электрическом поле, 2(о)- пленки получены без электрического поля. 732 К, значения п по сравнению с

ных без поля. Поэтому следовало бы ожидать меньшие значения концентрации (п) носителей заряда у образцов, выращенных в электрическом поле, что и подтверждается температурными зависимостями п для всех трех серий экспериментов. Значение п носителей заряда по абсолютной величине больше у образцов, полученных без поля. В этом случае п с температурой растет. Начиная с 210 К, дальнейший рост п прекращается. Значение п образцов первой серии экспериментов, выращенных в поле, меняются от 4,2-10'5 см'3 до 3,0-1016 см'3; а для образцов, выращенных без поля, -от 3,0-1016см3 до 3,0 -10'7 см:3. Для образцов второй серии экспери-ю,о ментов, полученных при 732 К, значения п меняются от 2,070й см до 0,5-Ю16 см'3 у образцов, выращен ных в поле, и от 9,5-101' см' до 6,2-Ю17 см 3, для образцов - без поля.

Для образцов третьей серии экспериментов, выращенных при

20,0

предыдущими двумя сериями экспериментов отличаются на 1-2 порядка, что связано с тем, что при разогреве осуществляется разрыв гомеополярных связей и при образовании его конденсата могут быть унаследованы состояния, характерные для

жидкого теллура Это связано с частичным сохранением ковалентных связей, которые объединяют атомы теллура в цепочке При этом длина цепочек оказывается функцией температуры При Тп,ш их величина значительна, но с увеличением температуры цепочки становятся мельче Разрыв цепочек приводит к сильному увеличению концентрации дефектов решетки В теллуре перед самым плавлением дефекты обладают акцепторными свойствами, если они существуют в виде комплексов, следовательно, плавление приводит к росту концентрации дырок Данной концентрации дефектов соответствует определенная подвижность В связи с этим высокая температура, при которой находится лигатура, способствует размельчению цепочки теллура А электрическое поле в ходе выращивания пленок не способно существенно изменить величину связи между атомами, чем и обусловлены большие значения концентрации в этом случае по сравнению с другими случаями Так, значение п в этом случае менялось от l,6l(f см до 4,1 10'7 см'3 для образцов, полученных в поле, и от 5,0 I0IS см'3 до 9,3 10,s см'3 - без поля в температурном интервале 77,4—300 К Поэтому в более совершенных по структуре пленках, образующихся при высоких температурах конденсации, соответственно ниже концентрации дырок и выше их подвижности А низкие значения подвижности дырок в пленках, выращенных без поля, можно объяснить на основании изменения степени дефектности структуры теллура в зависимости от температуры По нашему мнению, подвижность дырок в пленках, конденсированных при высоких температурах, лимитируется рассеянием на границах зерен, а в пленках, конденсированных при низких температурах, - на дефектах их структуры

Пленки теллура обладают дырочной проводимостью На этом основании можно заключить, что поверхностные уровни теллура являются в основном акцепторами Концентрация носителей в пленках теллура в области примесной проводимости не возрастает с увеличением температуры Отсюда следует, что поверхностные уровни теллура располагаются весьма близко над заполненной зоной

Для управления свойствами получаемых образцов весьма важным является понимание природы термо-эдс и ее исследование В связи с этим были проведены температурные исследования термо-эдс пленок теллура Обнаружено существенное различие значений термо-эдс пленок Те, выращенных в электрическом поле напряженностью 1 kB/см и без поля на подложках слюды вакуумно-термическим методом при комнатной температуре и Тц= 720-741 К в вакууме 6,66 1СГ3 Яа, при исследовании в температурном интервале 288-425 К

Значение а для первой серии образцов, выращенных в ПЭП и без поля при Тц = 720 К, достигает максимального значения при 363 К и при дальнейшем увеличении температуры а не изменяется, а само значение а изменяется от 165 до 250 мкВ/К для образцов, выращенных в ПЭП, пот 147 до 304 мкВ/К - для образцов, выращенных без поля в температурном интервале 288-425 К

Аналогичный выход на насыщение а при 363 К наблюдается во второй и в третьей серии экспериментов, где образцы выращены при 732 К и 734 К, так во второй серии значение термо-эдс меняется от 140 до 240 мкВ/К для образцов, полученных в поле, и от 125 до 270мкВ/К, - для образцов, полученных без поля и в третьей серии экспериментов а меняется от величины 150 до 240 мкВ/К для образцов, полученных в поле и от 65 до 275 мкВ/К-для образцов, полученных без поля

В четвертой серии экспериментов, где образцы выращены при 741 К, максимального значения а достигают при 350 К ив дальнейшем незначительно увеличивается Термо-эдс меняется в пределах 115-240 мкВ/К для образцов, полученных в поле, и в пределах 78-265 мкВ/К — для образцов, полученных без поля в интервале 288-425 К

Из выше приведенных результатов заметно, что при прочих равных условиях электрическое поле существенно влияет на формирование пленок теллура В общем случае наблюдается небольшое изменение термо-эдс в зависимости от толщины образцов, полученных как в поле, так и без его воздействия

Различие термо-эдс образцов, выращенных в электрическом поле и без него можно объяснить тем, что поры и трещины могут закрываться при выращивании пленок в электрическом поле Таким образом, можно считать, что термо-эдс пленок Те определяется главным образом их структурной дефектностью, которая в свою очередь зависит от условий конденсации

Увеличение термо-эдс пленок поддается интерпретации в предположении, что с увеличением давления возрастает вклад, во-первых, параметра рассеяния, во-вторых, возрастает роль оксидной фазы Таким образом, если для пленок, выращенных в поле, термо-эдс возрастет в результате увеличения только параметра рассеяния, то без поля ответственным за повышение термо-эдс может быть как образование новой фазы, так и увеличение параметра рассеяния Микрокристаллики новой фазы могут способствовать возникновению потенциальных барьеров между кристалликами, которые, в свою очередь, способствуют увеличению термо-эдс до аномально больших значений

Так, в работе Покровского более подробно рассчитаны возможности формулы Писаренко, а данные о пределах практической применимости ее приводятся в работе Конторовой, которая может быть использована для вычисления термо-эдс полупроводниковых материалов, обладающих более высокой концентраций носителей тока, включая область вырождения Концентрация носителей заряда и термо-эдс непосредственно связаны с параметром рассеяния Общая связь между данными тремя параметрами дается формулой Писаренко

а = ±-

A-lnn + ln

2(2лтЧТ]

.¡'2

h3

(2)

где Т - температура, /я* - эффективная масса электрона(дырки), h - постоянная Планка, к - постоянная Больцмана, а А — постоянный член (параметр рассеяния), в зависимости от характера рассеяния носителей тока в кристалле принимает значение от 2 до 4 Для теллура А = Зтг/8 = 1,18

В нашем случае хорошее согласие расчетных данных термо-эдс с экспериментальными значениями термо-эдс получается при использовании формулы (2), если принять значение т*=0,05 то для условий получения образцов при комнатной температуре

При получении образцов при Тп = 382 К такое же со1ласие наблюдается при значении т* = 0,0127 то, если пленки получены в поле напряженностью 1 kB/cm Для пленок, полученных без электрического поля в этих же условиях (Тп — 382 К), совпадение расчетных величин термо-эдс с экспериментальными его значениями наблюдается, если принять т* = 0,0151 то

Активационные зависимости концентрации носителей заряда и электросопротивления пленок теллура связаны с наличием поверхностных состояний, располагающихся в запрещенной зоне на расстоянии ~ 0,048 эВ от потолка валентной зоны Полагая, что области пространственного заряда занимают весь объем пленки теллура толщиной 300 А, из соотношения [3]

(n-n„)d

(3)

где Л^ - плотность заряженных поверхностных состояний, п - наблюдаемая концентрация носителей в пленке толщиной а', па - равновесная концентрация носителей заряда в объеме пленки, оценили плотность поверхностных состояний и путем экст-

1 II (1, см

раполяции прямых 1 и 2 (рис 7) к ординате п <1 нашли значения N,==4 10е см2 для пленок, выращенных в ПЭП, и N,=2 109 см'2 - для образцов, выращенных без поля Отличие значений п с!, полученных нами, от значений (N$=5 10" см'2), полученных в работе [3] при условии, что пи = 2 10'7 см3, от значений, определенных снятием вольтфарадовых характеристик МДП структур в [4] {N¡-8 П)" см'2), а также от значений ((1-4) 10й см'2), установленных по измерениям эффекта поля в кристаллах [5], говорит о более высоком структурном совершенстве полученных нами пленок Особенно обращает на себя внимание го, что повышение указанных характеристик в области малой толщины от структуры явно не зависит, поскольку здесь размер зерен практически не зависит от толщины Наблюдаемые нами изменения параметров пленок малой толщины, по нашему мнению, больше связаны с поверхностными состояниями А так как поверхностные состояния теллура имеют акцепторную природу, то поверхность теллура заряжена отрицательно и поверхностные слои оказываются обогащенными дырками Поэтому подвижность дырок в приповерхностных слоях меньше, чем в объеме образца, счет диффузного рассеивания их поверхностью

ю' 10,: 10" 10" 10!

2 4 < 8 (1 10 , см

Рис 7 Зависимость числа носителей заряда п с) в пленках теллура, конденсированных при комнатных температурах от толщины 1(А) — пленки получены в электрическом поле, 2(о) - пленки получены вне электрического поля

Следовательно, поверхностные слои будут обладать свойствами, отличными от соответствующих свойств объема Приповерхностные слои вносят свой вклад в наблюдаемые свойства образцов в большей степени, чем меньше толщина образцов Полученные данные позволяют определить плотность заряженных поверхностных состояний по зависимости концентрации дырок пленок от толщины

Выбор способа осаждения должен основываться на совместимости данного метода с другими способами, необходимыми для изготовления приборов Широкое исследование диэлектрических свойств пленок может дать полную информацию о пленках с лучшими свойствами

Обычно используются алюминиевые электроды, полученные напылением, которые дают локализованный пробой В этом случае изучение влияния технологиче-

ских условий получения на диэлектрические свойства структур алюминий-теллур-алюминий позволяет связывать диэлектрические свойства с параметрами технологического процесса и определенным функциональным их назначением

Для этой цели нами были получены структуры алюминий-теллур-алюминий (AI-Te-AI) и исследованы диэлектрические свойства Обнаружено различие диэлектрических свойств - емкости (С) и тангенса угла диэлектрических потерь (tgS) в слоях теллура, полученных в электрическом поле напряженностью 1 kB/см и без него в области температур 288-450К при нагревании и охлаждении

Для пленок, полученных в поле при 370 К, и при 360 К для пленок, выращенных без поля величина С(Т) достигает насыщения Обратный ход кривой С(Т) (при охлаждении) свидетельствует о необратимых релаксационных процессах, которые наблюдаются для образцов, полученных под воздействием поля и без электрического поля Следует отметить, что обратный ход кривой для образцов, выращенных в электрическом поле, по характеру подобен ходу кривой, соответствующей нагреванию, в отличие от аналогичных зависимостей для пленок, выращенных без поля Это говорит о том, что релаксационные процессы для образцов, выращенных без поля, проходят более интенсивно В таком случае, можно было ожидать и большее значение тангенса угла потерь для таких образцов, по сравнению с образцами, выращенными в поле Действительно, значение тангенса угла потерь больше для образцов, выращенных без поля

Эффект поля для поверхности полупроводника существенен только тогда, когда вклад поверхностного рассеяния в проводимость значителен, как, например, в пленке, толщина которой сопоставима с длиной свободного пробега Таким образом, эффект поля должен проявляется как некая разновидность размерного эффекта Поэтому по результатам исследования эффекта поля можно судить о степени структурного совершенства образцов

Результаты исследований позволили установить, что эффект поля велик в образцах, полученных при ТП = 293 К Как показали наши исследования, при кратковременном (импульсном) приложении электрического поля величина относительного электросопротивления (AR/R) изменяется скачком, а затем со временем спадает до исходного значения При постоянном приложении электрического поля AR/R скачком увеличивается до некоторого значения, затем идет дальнейший рост и выход на насыщение В этом случае значение AR/R при выключении поля мгновенно принимает исходное значение При истощающем (положительном) потенциале на

электроде эффект поля сильнее, чем при обогащающем (отрицательном) потенциале

Подобное различие эффекта поля обнаружено также для образцов, выращенных в электрическом поле, хотя по величине значение эффекта поля в данном случае в два раза меньше, по сравнению с образцами, выращенными без электрического поля Это связано с тем, что подвижность основных носителей заряда в приповерхностной области во многом определяется рассеянием на поверхности При положительном потенциале на поверхности основные носители заряда - дырки отклоняются электрическим полем внутрь объема, вследствие чего вероятность столкновения дырок с поверхностью уменьшается и их подвижность возрастает, а при отрицательном - наоборот Последний вывод подтверждает идею релаксации различных по знаку носителей заряда за различное время Для теллура основными носителями тока являются дырки и время релаксации их больше, чем время релаксации электронов

На основе проведенных исследований, можно сделать вывод о том, что в процессе выращивания образцов электрическое поле влияет на концентрацию адсорбируемых атомов, характер взаимодействия их с подложкой, потенциальный рельеф подложки, а также на взаимодействие атомов между собой, что должно привести к их определенному выстраиванию друг относительно друга за счет поляризации Таким образом, есть принципиальная возможность управления структурным упорядочением и процессами конденсации при выращивании тонких пленок теллура в электрическом поле

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 На основании анализа и обобщения результатов многочисленных экспериментов установлены два оптимальных режима выращивания монокристаллических пленок теллура с зеркальной поверхностью методом квазизамкнутого объема

а) для температур источника Тц = 633-693 К и подложки Тп = 290-310 К расстояние от подложки до диафрагмы 2 мм,

б) для температур источника Тц = 759-763 К и подложки Тп = 298-303 К расстояние от подложки до диафрагмы 25 мм

Диаметр диафрагмы в обоих режимах 1,5 мм

2 Влияние постоянного электрического поля на рост и структуру конденсируемых образцов начинается со значения напряженности электрического поля, равного

66 В/см, наиболее заметное влияние электрического поля наблюдается при напряженности 1 kB/см Поля с напряженностью 2 kB/см и выше приводят к ухудшению структуры образцов

3 Экспериментально показано, что с помощью электрического поля можно управлять процессами роста ориентированных пленок Те

а) в электрическом поле напряженностью 1 kB/см при температуре подложки (337-438) Л" достигнута практически постоянная скорость роста пленок Те, вследствие чего получены пленки Те постоянной толщины,

б) в электрическом поле напряженностью 1 kB/cm при температурах подложки во всем исследованном интервале температур (325-482) К стабилизирована величина анизотропии электросопротивления AR пленок Те, что говорит о получении более совершенных пленок,

в) влияние электрического поля напряженностью 1 kB/см на рост пленок Те в сочетании с отжишм полученных пленок позволило еще более улучшить структуру пленок, о чем свидетельствует относительная стабилизация термо-эдс при температурах подложки (360-425) К,

г) о повышении структурного совершенства пленок теллура, выращенных в электрическом поле, говорит и понижение плотности поверхностных состояний Ns = 4 10s см'2 - в ПЭП, Ns = 2 l(f см2 - без воздействия поля

4 Установлено влияние постоянного электрического поля напряженностью 1 kB/cm на электрофизические свойства пленок Те, выращенных при комнатной температуре Это влияние выражается в уменьшении удельного сопротивления р, концентрации носителей заряда п (исследованы в температурном интервале (77,4-300) К) и термо-эдс а (исследована при 288-425 К), в увеличении подвижности носителей ¡г (исследована при температурах 77,4-300 К) по сравнению со значениями тех же физических величин для пленок, выращенных без воздействия поля Эти данные подтверждают возможность управления свойствами и структурой пленок Те с помощью электрического поля, что в конечном итоге позволяет получать ориентированные пленки Те высокого структурного совершенства

5 Установлено, что для структур Л1-Те-А1, полученных в электрическом поле, характеристики диэлектрических свойств - электрическая емкость С и тангенс угла потерь Igö, исследованные в температурном интервале 288-450 К, лучше и сохраняют стабильность в течение длительного времени (наблюдение в течение пяти лет), по сравнению с такими характеристиками для тех же структур, но полученных без воздействия поля

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I Список работ, опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в перечень ВАК РФ

1 Качабеков M M, Ахмедова 3 А, Келбиханов Р К, Касимов С Г, Абдурагимов Г А Особенности роста и электрофизические свойства пленок теллура //Известия АН СССР Неорганические материалы 1988 Т24,№5 С 856-858

2 Келбиханов Р К, Качабеков M M, Иванов Г А Влияние электрического поля на рост и электрофизические свойства пленок теллура //Физика и химия обработки материалов 2000 №6 С 54-56

П. Список работ, депонированных в ВИНИТИ

1 Келбиханов Р К Особенности роста пленок теллура в электрических полях //Депонировано в ВИНИТИ, 19 04 2000 №1065-В00 11 с

2 Келбиханов Р К Диэлектрическое поведение пленок теллура, выращенных в электрических полях //Депонировано в ВИНИТИ, 27 02 01 №507-В2001 5 с

3 Келбиханов Р К Эффект поля в пленках теллура, конденсированных в электрических полях//Депонировано в ВИНИТИ, 04 07 01 №1581-В2001 12 с

III. Список работ, опу бликованных в материалах Международных и Всероссийских конференции

1 Келбиханов Р К, Качабеков M M, Мейланов Р П Конденсаты пленок теллура в электрических полях //В сб Тезисы докладов Мелщународной конференции "Фазовые переходы и критические явления в конденсированных средах" и III Международного семинара 'Магнитные фазовые переходы", посвященного памяти академика А С Боровика-Романова Россия, Республика Дагестан Махачкала, 1998 С 151

2 Келбиханов Р К, Иванов Г А, Качабеков MAI, Ахмедова 3 А Термоэлектрические свойства пленок теллура, выращенных в электрических полях //В сб Тезисы докладов Международной научной конференции посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН "Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане" Махачкала, 1999 С 24

3 Келбиханов Р К, Качабеков M M, Ахмедова 3 А, Иванов Г А, Абдурагимов Г А, Фатуллаева Ф Б Явление релаксации на границе теллур-подложка //В сб Материалы Международной конференции "Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах", посвященной памяти академика Б Б Кадомцева и IV Международного семинара "Физика магнитных фазовых переходов", посвященного 90-летию академика С В Вонсовского Махачкала, 2000 С 252-253

4 Келбиханов Р К, Качабеков М М, Иванов Г А, Ахмедова 3 А Релаксационные явления в конденсированных пленках теллура //В сб Тезисы докладов Всероссийской научной конференции "Физика полупроводников и полуметаллов" СПб Издательство РГПУим А И Герцена, 2002 С 97-98

5 Келбиханов Р К, Иванов Г А, Мейланов Р П, Абдурагимов Г А Электрофизические свойства пленок теллура при низких температурах //В сб Тезисы докладов Всероссийской научной конференции "Физика полупроводников и полуметаллов" СПб Издательство РГПУ им А И Герцена, 2002 С 99-101

6 Келбиханов Р.К, Абдурагимов Г А, Ахмедова 3 А Концентрация носителей заряда пленок теллура, конденсированных в электрических полях //В сб Труды Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" и V Международного семинара "Магнитные фазовые переходы", посвященного памяти К П Белова Махачкала, 2002 С192-195

7 Келбиханов Р К, Абдурагимов Г А Термо-эдс пленок теллура, конденсированных на ориентирующих подложках //В сб Труды Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" и V Международного семинара "Магнитные фазовые переходы", посвященного памяти К П Белова Махачкала, 2002 С 199-202

8 Келбиханов РК Диэлектрическое поведение структур алюминий-теллур-алюминий //В сб Труды Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" Махачкала, 2004 С 444-446

9 Келбиханов Р К, Абдурагимов Г А, Ахмедова 3 А Термоэлектрические свойства пленок теллура //В сб Материалы IV Всероссийской конференции по физической электронике Махачкала ИПЦДГУ,2006 С 248-251

10 Келбиханов РК Температурная зависимость подвижности и концентрации носителей заряда пленок теллура, полученных при комнатной температуре //В сб Труды Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах, посвященной 50-летию института физики ДНЦ РАН" Махачкала, 2007 С 553-556

IV. Список работ, опубликованных в материалах региональных и межвузовских конференций

1 Абдурагимов Г А, Ахмедова 3 А, Келбиханов Р К, Качабеков М М Пленки теллура , высокого совершенства и их свойства //В сб Научная сессия Дагестанского Филиала АН СССР, посвященная итогам фундаментальных и прикладных исследований Махачкала, 1988 С 18

2 Келбиханов Р К, Качабеков М М, Ахмедова 3 А Временные характеристики пленок теллура //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников ДГПИ Махачкала, 1991 С 7

3 Келбиханов Р К, Ахмедова 3 А , Качабеков М М, Абдурагимов Г А Анизотропия электрофизических свойств пленок теллура, выращенных в электрических поля

//В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Дагтоспедуниверситета "Научные исследования как основа фундаментализации образования" Махачкала, 1997, выпуск II С 157-158

4 Келбиханов Р К, Фатуллаева Ф Б, Качабеков М М, Ахмедова 3 А, Абдуллаев Т А Тангенс угла потерь в слоях металл-теллур-металл //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Дагтоспедуниверситета "Научные исследования как основа фундаментализации образования" Махачкала, 1997, выпуск II С 169-170

5 Келбиханов Р К Монокристаллические пленки теллура //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Дагтоспедуниверситета "Вузовская наука и проблемы гуманитарного и естественнонаучного образования в высшей школе" Махачкала, 1998, выпуск III С 172-174

6 Келбиханов Р К Влияние электрического поля на АН пленок теллура //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Даггоспедуниверситега "Вузовская наука и проблемы гуманитарного и естественнонаучного образования в высшей школе" Махачкала, 1998, выпуск III С 174

7 Келбиханов Р К, Качабеков М М, Иванов Г А, Ахмедова 3 А, Аджимурадов 3 А Температурная зависимость электрофизических свойств пленок теллура, выращенных в электрических полях //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Даггоспедуниверситега 'Вузовская наука и образование на порете XXI века проблемы и перспективы" Махачкала, 1999 Выпуск IV, часть II С 4-5

8 Келбиханов Р К, Качабеков М М, Ахмедова 3 А, Иванов Г А, Абдурагимов Г А, Фатуллаева Ф Б Эффект поля в конденсированных пленках теллура //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Даггоспедуниверситета "Образование и наука -основы социально-экономического и духовного развития России" Махачкала, 2000 Выпуск V, часть II С 22 -24

9 Келбиханов Р К, Ахмедова 3 А, Абдурагимов Г А, Абдуллаев Т А Температурная зависимость концентрации носителей заряда пленок теллура. //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Даггоспедуниверситета "Будущее науки Методология познаю« и образовательные технологии" Махачкала,2001 ВыпускVI,частьII С24-25

10 Келбиханов Р К, Абдурагимов Г А, Ахмедова 3 А Термоэлектрические свойства и плотность заряженных поверхностных состояний пленок теллура //В сб Научная сессия преподавателей и сотрудников Даггоспедуниверситета "Инновационная деятельность в вузе-условие развитая методологии современного образования" Махачкала, 2002 Выпуск VII, часть II С 17-18

11 Келбиханов Р К, Ахмедова 3 А, Абдурагимов Г А Влияние магнитных и электрических полей на электрофизические свойства пленок //В сб Тезисы докладов научной сессии преподавателей и сотрудников Даггоспедуниверситета "Интеграция науки и образования - важнейший фактор развития высшей школы" (Естественные науки) Махачкала, 2003 Выпуск VIII, часть II С 32

12 Келбиханов РК Диэлектрическое поведение тонких слоев Af-Te-AI, конденсированных в электрических полях //В сб Научные работы преподавателей и сотрудников физического факультета Махачкала ДГПУ,2004 С 63-68

13 Келбиханов РК, Абдурагимов ГА Влияние на термоэлектрические свойства и плотность заряженных состояний пленок теллура выращивание в электрических полях Ш межвуз сб Научные работы аспирантов (Естественные науки) Махачкала. ДГПУ, 2006, В 3 С 93-96

Список цитированной литературы

1 Бондарчук H Ф, Вигдорович В H, Ухлинов Г А Поверхностные явления и размерные эффекты в конденсированных пленках теллура //Известия АН Молдавской ССР

Серия физико-технических и математических наук 1988 №2 С 61-63

2 Chaudhuri S, Chakrabarti В, Pal А К Thermoelectric power of tellurium films //Thin solid films 1981 V82,№3 P217-223

3 Вигдорович В H, Ухлинов Г А, Чиботару H И О термической ширине запрещенной зоны в тонких пленках теллура//ФТП 1978 Т12,№9 С 1816-1820

4 Шалимова К В , Солдатов В С, Смотраков А А, Титов В Б, Сапожникова О В Влияние поверхностного рассеяния на подвижность дырок в тонких пленках теллура //ФТП 1973 Т 7, №8 С 1457-1460

5 Silbermann R, Landwehr G, Kohler H Field effect in tellurium //Solid state communications 1971 V 9, №13 P 949-951

Подписано к печати 22 08 2008 Печать офсетная Формат бумаги 60x84 1/16 Заказ 86 Тираж 100 экз

Издательско-полиграфический центр ДГУ Махачкала, ул М Ярагского, 59-а

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ

ПЛЕНОК ТЕЛЛУРА И ИХ СВОЙСТВА.

1.1 .Рост и структура пленок теллура.

1.2.Электрофизические свойства и термо-эдс пленок теллура.

1.3.Влияние примесей на свойства пленок теллура.

1.4.Влияние электрического и электромагнитного полей на процессы конденсации.

Выводы.

Глава 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛЕНОК.

2.1.Методы получения пленок теллура.

2.1.1."Квазизамкнутый метод" получения пленок теллура в вакууме.

2.1.2.Метод получения пленок в электрическом поле.

2.2.Условия реализации методов получения пленок.

2.3.Методы оценки параметров и исследование осаждаемых слоев пленок теллура.

2.4.Методика получения пленок теллура и измерений их свойств.

2.4.1.Методика проведения эксперимента.

2.4.2.Измерение электрофизических свойств пленок теллура.

2.4.3.Исследование диэлектрических свойств пленок теллура.

2.4 АИзмерение эффекта поля и термо-эдс пленок теллура.

Выводы.

ГЛАВА 3. ВЫРАЩИВАНИЕ СОВЕРШЕННЫХ ПЛЕНОК

ТЕЛЛУРА "КВАЗИЗАМКНУТЫМ МЕТОДОМ".

3.1 .Особенности роста пленок теллура, конденсированных квазизамкнутым методом".

3.1.1.Морфологические особенности роста пленок теллура.

3.1.2.3ависимость скорости роста и электрофизических свойств пленок теллура от условий получения.

3.1.3.Изменение электрофизических параметров пленок теллура в процессе длительного хранения на воздухе при комнатной температуре.

3.2.0пределение оптимальных условий получения пленок теллура совершенной структуры.

Выводы.

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛЕНОК, ПОЛУЧЕННЫХ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

4.1.Влияние электрического поля и температуры подложки на рост и электрофизические свойства пленок теллура.

4.2.Температурная зависимость электрофизических свойств пленок теллура, полученных при комнатной температуре.

4.3.Термо-эдс пленок теллура, выращенных в электрических полях.

4.4.Диэлектрическое поведение пленок теллура, выращенных в электрических полях.

4.5.Эффект поля в пленках теллура, выращенных в электрических полях.

4.6.Особенности роста пленок теллура в электрических полях.

Выводы.

Актуальность темы. Разработка и получение полупроводниковых тонкопленочных материалов с заданными структурой и свойствами - одна из важнейших проблем современной физики и техники полупроводников. Поэтому большой научный интерес представляет получение монокристаллических пленок теллура и исследование их свойств. Тонкие пленки широко используются в микроэлектронике и в других областях новой техники. Их отличительной особенностью является конечность толщины, которая может играть решающую роль во многих физических процессах. По своей структуре и свойствам тонкие пленки отличаются от массивных образцов. На рост тонких пленок большое влияние оказывают как технология нанесения, так и материал и структура подложки.

Теллур известен как полупроводниковый материал с узкой запрещенной зоной и привлекает к себе внимание особой чувствительностью к механическим и электрическим воздействиям. Интерес к этому материалу связан с тем, что он, в отличие от широко используемых в электронной технике полупроводников германия и кремния, анизотропен, а проводимость его исключительно р-типа.

Работы по совершенствованию технологии получения достаточно однородных монокристаллов теллура, а также бинарных и тройных его соединений на его основе направлены на решение проблемы создания высокоэффективных фотодиодов, инфракрасных фильтров, лазеров и /ьветвей высокочувствительных пленочных термобатарей. Высокая фоточувствительность теллура к излучению в инфракрасной области спектра определяет практическую значимость теллура и соединений на его основе и создание приемников ///^-излучения и фотосопротивлений. Кроме того, в перспективе эти материалы могут быть использованы для разработки высокоэффективных генераторов Ганна.

В зависимости от условий осаждения структура пленок теллура и соединений на его основе может меняться от сильно разупорядоченной (например, в аморфизированных пленках) до высокоупорядоченной (например, в эпитаксиальных пленках на монокристаллических подложках). Рост пленок с соответствующей структурой в вакууме определяется рядом факторов — способом напыления, температурой подложки, глубиной вакуума, составом остаточных и рабочих газов, скоростью напыления, геометрией вакуумной камеры, наличием электрического и магнитного полей.

Цель работы: оптимизация условий получения пленок теллура совершенной структуры методом квазизамкнутого объема и под действием постоянного электрического поля, а также установление закономерностей формирования структуры и электрофизических свойств пленок теллура.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Установление оптимальных условий получения монокристаллических пленок теллура в вакуумном реакторе "квазизамкнутым методом" с применением диафрагм с отверстиями разного диаметра.

2. Реконструкция вакуумного реактора для получения пленок теллура в постоянном электрическом поле и без него в одних и тех же технологических условиях.

3. Выбор оптимальных режимов получения монокристаллических слоев теллура "квазизамкнутым методом", а также получение совершенных пленок теллура в постоянном электрическом поле и без поля. Определение морфологии и структуры полученных пленок.

4. Проведение комплекса исследований: толщины, скорости роста, анизотропии электросопротивления, значений термо-эдс (до и после отжига) пленок теллура, конденсированных в интервале температур 300-482 К в постоянном электрическом поле и без поля в единых технологических условиях.

5. Исследование температурных зависимостей удельного сопротивления, подвижности и концентрации носителей пленок, конденсированных при комнатных температурах с приложением поля и без поля, а также частичным приложением поля в единых технологических условиях.

6. Изготовление структур металл-теллур-металл для исследования температурных зависимостей электроемкости и тангенса угла диэлектрических потерь, а также структур медь-слюда-теллур для исследования временных характеристик относительных сопротивлений пленок теллура приложением импульсного и постоянного электрического поля, выращенных в постоянном электрическом поле и без поля.

Научная новизна состоит в том, что впервые:

- определены оптимальные условия получения монокристаллических пленок теллура в "квазизамкнутом объеме" в вакууме, разделенном диафрагмой с отверстием диаметра 1,5 мм;

- определена характеристическая температура источника испарения теллура (Гц = 633К), выше которой рост пластинчатых кристаллов заменяется ростом столбчатых кристалликов;

- установлено, что влияние постоянного электрического поля на рост и структуру получаемых пленок теллура начинается со значения напряженности электрического поля, равного 66 В/см; наиболее эффективное влияние величины напряженности электрического поля наблюдается при 1 кВ/см; при величине 2 кВ/см и выше происходит ухудшение структуры образцов;

- выявлено, что у образцов теллура, полученных в электрическом поле при 300^482 К, значения скорости роста, толщины и анизотропии электросопротивления существенно отличаются и значительно стабильнее при Тп = 337-438 К, чем у образцов, полученных без поля. Пленки теллура, полученные при температуре подложки 382 К, как в постоянном электрическом поле, так и без поля, имеют максимальные значения термо-эдс. Для образцов, выращенных в поле, после их отжига наблюдается относительная стабилизация при Тп = 337-438 К;

- установлено, что у образцов теллура, полученных в электрическом поле при комнатной температуре, значения удельного сопротивления и концентрация носителей заряда меньше, а их подвижность больше, чем в пленках, выращенных без поля, во всем исследованном температурном интервале 77,4-300 К;

- показано, что диэлектрические характеристики — емкость и тангенс угла диэлектрических потерь теллура в структуре А1-Те-А1, полученной в электрическом поле, значительно лучше, чем аналогичные характеристики в этой структуре, полученной без поля;

Практическая ценность полученных результатов определяется следующим:

- разработана технология получения монокристаллических пленок теллура в вакуумном "квазизамкнутом объеме", разделенном на две части диафрагмой с отверстием диаметром в 1,5 мм. Установлены оптимальные значения температуры подложки и источника, величины вакуума и скорости роста пленок, позволяющие получать пленки совершенной структуры на ориентирующих подложках. Пленки монокристаллического теллура могут быть использованы для получения компонентов электронной техники;

- разработан метод получения пленок в электрическом поле со стабильными электрофизическими свойствами и значениями термо-эдс, которые могут быть использованы в качестве р-ветви термоэлектрического преобразователя.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимальными режимами, позволяющими методом квазизамкнутого объема получать монокристаллические пленки Те высокого совершенства, являются следующие: а) для температур источника Ти = 633 693 К и подложки Тп = 290 + 310 К расстояние от подложки до диафрагмы 2 мм; б) для температур источника Ти = 759 763 К и подложки Тп = 298 303 К расстояние от подложки до диафрагмы 25 мм.

Диаметр отверстия диафрагмы в обоих режимах — 1,5 мм.

2. Применение постоянного электрического поля напряженностью 1 кВ/см с изменением температуры подложки в пределах 300-482 К при выращивании ориентированных пленок Те дает возможность управлять процессом роста пленок, а именно: а) осуществлять рост пленок с постоянной скоростью и получать пленки постоянной толщины; б) стабилизировать величину анизотропии электросопротивления пленок; в) стабилизировать термо-эдс пленок теллура; г) понижать плотность поверхностных состояний, что позволяет получать структурно совершенные пленки Те.

3. Постоянное электрическое поле напряженностью / кВ/см при выращивании ориентированных пленок Те при комнатной температуре влияет на электрофизические свойства пленок: а) уменьшает удельное сопротивление р пленок; б) уменьшает концентрацию п носителей пленок; в) уменьшает термо-эдс а пленок; б) увеличивает подвижность // носителей, что делает возможным управление свойствами пленок Те с помощью электрического поля.

4. Структуры AI-Te-Al, полученные в электрическом поле, имеют значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь, характерные для высококачественных конденсаторов (tg д <0,1 %).

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались на: научных сессиях и конференциях преподавателей и сотрудников ДГПИ (ДГПУ) (Махачкала, 1984, 1987, 1988, 1991, 1996-2004); Научной сессии Дагестанского ФАН СССР, посвященной итогам фундаментальных и прикладных исследований (Махачкала, Дагестанский ФАН СССР, 1988); Международной конференции "Фазовые переходы и критические явления в конденсированных средах" и на III международном семинаре "Магнитные фазовые переходы", посвященном памяти академика А.С.Боровика-Романова (Махачкала, ДНЦ РАН, 1998); Международной конференции "Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане", посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН (Махачкала, ДНЦ РАН, 1999); Международной конференции "Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах", посвященной памяти академика Б.Б. Кадомцева, и на IV международном семинаре "Физика магнитных фазовых переходов", посвященном 90-летию академика С.В.Вонсовского (Махачкала, ДНЦ РАН, 2000); Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" pi на V Международном семинаре "Магнитные фазовые переходы", посвященном памяти К.П. Белова (Махачкала, ДНЦ РАН, 2002); Всероссийской научной конференции "Физика полупроводников и полуметаллов" (Санкт-Петербург, РГПУ им. Герцена, 2002); Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах" (Махачкала, ДНЦ РАН, 2004); Межвузовской конференции аспирантов "Естественные науки" (Махачкала, ДГПУ, 2006); IV Всероссийской конференции по физической электронике (Махачкала, ДГУ, 2006); научных семинарах кафедры общей и экспериментальной физики РГПУ им. А.И. Герцена

Санкт-Петербург, 1991-1992); научных семинарах кафедры общей и экспериментальной физики, кафедры теоретической физики и технических дисциплин физического факультета ДГПИ (ДГПУ) (Махачкала, 1989, 19921998, 2002-2004, 2006).

Публикации. Материалы по диссертационной работе опубликованы в 28 статьях, из них 15 изданы в центральной и республиканской печати и 13 тезисов докладов и выступлений на региональных конференциях и семинарах. Одна статья опубликована в журнале «Известия АН СССР. Неорганические материалы», 1 статья в журнале «Физика и химия обработки материалов», 3 статьи депонированы в ВИНИТИ, и 10 статей — в материалах Международных и Всероссийских конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов. Общий объем — 147 страниц, в том числе 50 рисунков, 4 таблицы. Список цитированной литературы содержит 172 наименования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основании анализа и обобщения результатов многочисленных экспериментов установлены два оптимальных режима выращивания монокристаллических пленок теллура с зеркальной поверхностью методом квазизамкнутого объема: а) для температур источника Ти = 633+693 К и подложки Тп = 290+310 К расстояние от подложки до диафрагмы 2 мм; б) для температур источника Ти = 759+763 К и подложки Тп = 298+303 К расстояние от подложки до диафрагмы 25 мм.

Диаметр диафрагмы в обоих режимах 1,5 мм.

2. Влияние постоянного электрического поля на рост и структуру конденсируемых образцов начинается со значения напряженности электрического поля, равной 66 В/см, наиболее заметное влияние электрического поля наблюдается при напряженности 1 кВ/см. Поля с напряженностью 2 кВ/см и выше приводят к ухудшению структуры образцов.

3. Экспериментально показано, что с помощью электрического поля можно управлять процессами роста ориентированных пленок Те\ а) в электрическом поле напряженностью 1 кВ/см при температуре подложки (337-438) К достигнута практически постоянная скорость роста пленок Те, вследствие чего получены пленки Те постоянной толщины; б) в электрическом поле напряженностью 1 кВ/см при температурах подложки во всем исследованном интервале температур (325-482) К стабилизирована величина анизотропии электросопротивления AR пленок Те, что говорит о получении более совершенных пленок; в) влияние электрического поля напряженностью 1 кВ/см на рост пленок Те в сочетании с отжигом полученных пленок позволило еще более улучшить структуру пленок, о чем свидетельствует относительная стабилизация термо-эдс при температурах подложки (360-425) К; г) о повышении структурного совершенства пленок Те, выращенных в электрическом поле, говорит и понижение плотности поверхностных со

8 2 0 2 стояний: Ns — 4-10 см' — в ПЭП, Ns — 2-10 см' - без воздействия поля.

4. Установлено влияние постоянного электрического поля напряженностью 1 кВ/см на электрофизические свойства пленок Те, выращенных при комнатной температуре. Это влияние выражается в уменьшении удельного сопротивления р, концентрации носителей заряда п (исследованы в температурном интервале (77,4-300) К) и термо-эдс а (исследована при 288-425 К); в увеличении подвижности носителей ju (исследована при температурах 77,4300 К) по сравнению со значениями тех же физических величин для пленок, выращенных без воздействия поля. Эти данные подтверждают возможность управления свойствами и структурой пленок Те с помощью электрического поля, что в конечном итоге позволяет получать ориентированные пленки Те высокого структурного совершенства.

5. Установлено, что для структур А1-Те-А1, полученных в электрическом поле, характеристики диэлектрических свойств - электрическая емкость С и тангенс угла потерь tgS, исследованные в температурном интервале 288-450 К, лучше и сохраняют стабильность в течение длительного времени (наблюдение в течение пяти лет), по сравнению с такими характеристиками для тех же структур, но полученных без воздействия поля.

1. Dinno M.A., Schwartz M., Giammara B. Structural dependence of electrical conductivity of thin tellurium films. //J. Appl. Phys. 1974. V.45, P^328-3331.

2. Вигдорович B.H., Ухлинов Г.А., Чиботару Н.И. О термической ширине запрещенной зоны в тонких пленках теллура. //ФТП. 1978. Т.12, №9. С.1816-1820.

3. Шалимова К.В., Солдатов B.C., Смотраков А.А., Титов В.Б., Сапожникова О.В. Влияние поверхностного рассеяния на подвижность дырок в тонких пленках теллура. //ФТП. 1973. Т.7, №8. С.1457-1460.

4. Виноградов В.Е., Бойко Б.Т. Влияние состояния поверхности на электропроводность пленок теллура. //ЖФХ. 1973. Т.47, №1. С.206-207.

5. Славнов А.Г. Влияние контактов на электропроводность пленок теллура. //Известия высших учебных заведений. Физика. 1967. №3. С.128-130.

6. Ю.Сандулова А.В., Гортынская И.Д., Носенко А.Е., Гончаров А.Д. Оптические и фотоэлектрические свойства тонких слоев теллура, полученных давлением расплава. //ФТП. 1972. Т.6, № 5. С.976-977.

7. П.Гончаров В.Д., Мальнев А.Ф., Примаченко И.А. Влияние сегнето-электрической подложки на проводимость пленок теллура. //ФТП. 1969. Т.З, №1. С. 102-104.

8. Иванкин Л.И., Соляник З.В. Влияние электронной бомбардировки на электрические свойства пленок теллура. //ФТТ. 1968. Т. 10, №3. С.911-913.

9. З.Бондарчук Н.Ф., Вигдорович В.Н., Ухлинов Г.А. Поверхностные явления и размерные эффекты в конденсированных пленках теллура. //Изв. АН Молдавской ССР. Серия физико-технических и математических наук. 1988. №2. С.61-63.

10. Бондарчук Н.Ф., Вигдорович В.Н., Ухлинов Г.А. Эффект поля в конденсированных пленках теллура. //Известия АН Молдавской ССР. Серия физико-технических и математических наук. 1988. №3. С.21-25.

11. Wiedmann Е., Anderson I. Structure and growth of oriented tellurium thin films. //Thin Solid Films. 1971. V.7, №3-4. P.265-276.

12. Покровский Я.Е. Влияние поверхностных уровней на электрические свойства мелкозернистых пленок германия, кремния и теллура. //Журнал технической физики. 1954. Т.24, №7. С. 1229-1243.

13. Ши-дуань Инь, Регель А.Р. О влиянии дефектности пленок теллура на величину отношения подвижности электронов и дырок. //ФТТ. 1961. Т.З, №6. С.1683-1687.

14. Ши-дуань Инь, Регель А.Р. Некоторые особенности электрических свойств пленок теллура с примесью селена. //ФТТ. 1961. Т.З, №6. С.1688-1690.

15. Kubovy A., Janda M. Temperature dependence of hole mobilities in Те thin films. //Phys. stat. sol.(a). 1976. V.36, №1. P.101-105.

16. Kubovy A., Landa M. Transport properties of tellurium thin films. //Phys. status solidi (a). 1976. V.35, №2. P.471.

17. Szaro L., Struzik M., Klincewisz J. Influence of atmosphere composition on electrical surface properties of tellurium thin films. //Acta Universitatis. Wra-tislaviensis. 1977. №380. P.l 15-120.

18. Вигдорович B.H., Ухлинов Г.А., Жеребов В.Ю., Лахно И.Г. Изменение электрических свойств пленок полуметаллов и полупроводников в процессе конденсации металлов на их поверхность. //Доклады АН СССР. Техническая физика. 1987. Т.292, №4. С.845-848.

19. Eid А.Н., Mahmoud S., Elmfhharawy W. Semi-conducting properties of ori-entedsthin tellurium films. //Acta phys. Acad. Sci. hung. 1979. T.46 (4). P.253.

20. De Vos A., Van Dhelson D. The temperature dependence of the electrical properties of thin tellurium films. //Rev. Phys. Appl. 1979. V.14, №9. P.815-820.

21. Колосницын B.C., Троян Е.Ф., Мозалаев A.M. Структурные особенности и электропроводность тонких пленок теллура. //Неорганические материалы. 1991. Т.27, № 9. С.1820-1825.

22. Wilson Н. L., Gutierrez W.A. Tellurium TFTS Exceed 100-MHz and One-Watt Capabilities. //Proc. IEEE. 1967. V.55, № 3. P.415-416.

23. Okuyama K., Yamashita Т., Chiba M., Kumagai Y. Annealing effect in tellurium films. //Japanesse journal of applied physics. 1977. V.16, № 9. P. 15711575.

24. Kubovy A., Janda M. Effects of annealing on some transport properties of tellurium thin films. //Phys. Stat. Sol. (b). 1976. V.37, №2. P. 127-129.

25. Chaudhuri S., Chakrabarti В., Pal A.K. Thermoelectric power of tellurium films. //Thin solid films. 1981. V.82, №3. P.217-223.

26. Silbermann R., Landwehr G., Kohler H. Field effect in tellurium. //Solid state communications. 1971. V.9, №13. P.949-951.

27. Athwal I.S., Kaur J., Bedi R.K. Transport properties of tellurium films prepared by hot wall epitaxy. //Thin solid films. 1988. V.162". P.l-6.

28. Fischer G., Hedgcock F.T. Magnetic susceptibility and galvanomagnetic effects in pure and p-type tellurium. //J. phys. chem. solids pergamon press. 1961. V.17, №3/4. P.246-253.

29. Takita K., Hagiwara Т., Tanaka S. Galvanomagnetic effects in p-type tellurium at low temperatures. //Journal of the physical society of Japan. 1971. V.31, №5. P. 1469-1478.

30. Чижиков Д.М., Счастливый В.П. Теллур и теллуриды. М.: Наука, 1966. 280 с.

31. Albers C., Link R. Electrical transport properties of polycrystalline tellurium films deposited on mica. //Phys. stat. sol.(a). 1972. V.12, №1. P.80-84.

32. Balasubramaniam Т., Narayandass Sa.K., Balasubramaniam C., Mangalaraj D. Dielectric behaviour of tellurium thin films. //Proc. Solid State Phys. Symp. Varanasi, Dec.21-24, 1991. Vol.34 c. Delhi., 1991. C.245.1. V

33. Yasuoka Y., Hirayama H., Miyata T. Tellurium thin-film field-effect transistor deposited on TGS crystal. //Japanese journal of applied physics. 1977. V.16, № 7. P.l 195-1201.

34. Weimer P.K. Ap-type tellurium thin-film transistor. //Proc. IEEE. 1964. V.52, №5. P.608-609.

35. Kaichi U., Kazunori M., Keiichiro K., Sonosuke Y. The electrical properties of tellurium thin bilm transistor. //Repts Univ. Electro-Communs. 1973. V.24, №1. P.9-16

36. Вигдорович B.H., Ко ледова Т.Н., Ухлинов Г. А. Технология, оборудование, производство и организация. //Электронная техника. 1986. Серия 7. Вып.4.(137). С.69-74.

37. Джамбулатов И.Д. Исследование механизмов роста и электрических свойств нитевидных кристаллов теллура: Дис. .канд. физ.-мат. наук. Ленинград, 1986. 121 с.

38. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. М.: Наука, 1977. 303с.

39. Дворянкина Г.Г., Пинскер З.Г. Исследование структуры фаз системы Ni-Te в тонких слоях. //Кристаллография. 1962. Т.7, №3. С.458-461.

40. Mathur P.C., Dawar A.L., Taneja O.P. Electrical transport properties of cop-perdoped tellurium films. //Thin Solid Films. 1980. V.60, №3. P.281-285.

41. Ланге B.H., Регель A.P. Некоторые свойства системы теллур-сера и теллур-селен. //Ученые записки (кафедра общей физики). Ленинградский государственный педагогический институт им. А.И. Герцена, 1961. Т.207. С.5-11.

42. Ланге В.Н., Ланге Т.И. Температурная зависимость подвижности носителей тока в системах теллур-селен и теллур-сера. //Известия АН Молдавской ССР. 1962. №5. С. 113-116.

43. Ланге В.Н., Регель А.Р. Особенности зависимости ширины запретной зоны и подвижности носителей тока от состава твердых растворов теллур-селен, теллур-сера. //ФТТ. 1960. Т.2, №10. С.2439-2445.

44. Кручинкина В.И., Дажаев П.Ш., Кацнельсон А.А., Попова И.И. Упорядочение в твердых сплавах Se-Te. //ФТТ. 1976. Т.18, №11. С.3210-3213.

45. Багдуев Г.Б. Влияние примесей на физические свойства теллура. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.5-45.

46. Абакаров С.А., Азизханов А.А., Багдуев Г.Б. Электрические свойства легированного теллура. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.46-53.

47. Аджимурадов З.А., Банюлис Е.Ю., Идрисова P.M., Полихрониди Н.Г. Влияние примесей сурьмы на решетку теллура на его свойства. //Известия высших учебных заведений. Физика. 1969. №9. С. 127-128.

48. Аджимурадов З.А., Банюлис Е.Ю., Идрисова P.M., Полихрониди Н.Г. Аномалии некоторых свойств теллура, легированного сурьмой. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.23 6-243.

49. Полихрониди Н.Г., Багдуев Г.Б. Теплопроводность теллура, легированного сурьмой. //ФТП. 1968. Т.2, №10. С.1659-1661.

50. Багдуев Г.Б., Абакаров С.А. Электрические свойства теллура с примесями йода. //ФТТ. 1966. Т.8, №12. С.2234-2237.

51. Абакаров С.А., Ахмедова З.А., Багдуев Г.Б. Влияние примесей олова и железа на электрические свойства теллура. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.54-63.

52. Абакаров С.А., Азизханов А.А., Багдуев Г.Б. Электрические свойства легированного теллура. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.46-53.

53. Багдуев Г.Б., Абакаров С.А. Исследование электропроводности и эффекта Холла в теллуре с примесями йода. //В сб.: Труды педагогических вузов Северного Кавказа. Исследование по физике полупроводников и по геофизике. Орджоникидзе: РТР, 1968. С.3-9.

54. Багдуев Г.Б., Нурмагомедов А.С. Анизотропия термоэлектродвижущей силы теллура, легированного сурьмой и йодом. //В сб.: Труды педагогических вузов Северного Кавказа. Исследования по физике полупроводников и по геофизике. Орджоникидзе: ИР, 1968. С.21-28.

55. Степуренко А.А., Алиев К.М., Абакаров Н.С. Нелинейности вольтампер-ной характеристики монокристалла теллура в условиях электротемпературного эффекта. //ФТП. 1989. Т.23, №9. С. 1584-1588.

56. Березовец В.А., Смирнов А.О., Фарбштейн И.И. Обнаружение магнитного пробоя в двумерном слое на поверхности (1010) теллура. //ФТТ. 1988. Т.30, №7. С.2218-2221.

57. Горлей П.Н. О температурной зависимости зонных параметров дырок в теллуре. //ФТП. 1988. Т.22, №3. С.504-506.

58. Аверкиев Н.С., Пикус Г.Е. Слабая локализация носителей тока на поверхности 1010. теллура. //ФТТ. 1997. Т.39, №9. С.1659-1664.

59. Виноградов Е.А., Демишев С.В., Косичкин Ю.В., Поляков Ю.А. Фотомагнитный эффект в теллуре при низких температурах. //ФТП. 1985. Т. 19, №6. С.1131-1133.

60. Кроктус А., Мартупас 3., Шяткус А. Электропроводность теплых дырок в дислокационном теллуре. //ФТП. 1986. Т.20, №3. С.481-485.

61. Абакаров С.А., Амирова Р.А., Багдуев Г.Б. Ориентационная зависимость электрических свойств деформированных и отожженных образцов теллура. //ФТТ. 1978. Т.20, №3. С.649-653.

62. Аджимурадов З.А., Багдуев Г.Б. Поглощение на свободных носителях в теллуре при высоких температурах. //ФТП. 1969. Т.З, №9. С.1338-1340.

63. Багдуев Г.Б., Банюлис Е.Ю., Иванов Г.А., Полихрониди Н.Г. Электрические свойства поверхностных слоев монокристаллического теллура. //ФТТ. 1971. Т.13, №11. С.3303-3305.

64. Багдуев Г.Б., Аридова К.М., Идрисова P.M., Чернобай В.И. Микротвердость теллура. //В сб.: Труды педагогических вузов Северного Кавказа. Исследование по физике полупроводников и по геофизике. Орджоникидзе: ИР, 1968. С. 10-20.

65. Абакаров С.А., Амирова Р.А., Багдуев Г.Б., Магдиев A.M. Влияние одноосных деформаций на электрические свойства теллура. //ФТТ. 1974. Т.16, №9. С.2817-2818.

66. Сегаль Р.Б. Длина пробега медленных вторичных электронов в теллуре, свинце, германии. //ФТТ. 1961. Т.З, №8. С.2413-2416.

67. Горлей П.Н., Радченко B.C., Шендеровский В.А. Процессы переноса в теллуре. Киев: Наукова думка, 1987. 280 с.

68. Гавалешко Н.П., Горлей П.Н., Шендеровский В.А. Узкозонные полупроводники: Получение и физические свойства. Киев: Наукова думка, 1984. 288 с.

69. Солончук JI.C. Некоторые особенности электрических и фотоэлектрических свойств монокристаллов теллура: Автореф. дис. .канд. физ.-мат. наук. Черновцы, 1977. 19 с.

70. Хадсон Р. Инфракрасные системы. М.: Мир, 1972. 534 с.

71. Grubin H.L., Shaw М.Р., Solomon P.R. On the form and stabilitybof electric field profiles within a negative differential mobility. //IEEE Trans. 1973. V.20, №1. P.63-78.

72. Wlodarski W., Rybinski J. Piezoresistance of tellurium thin films. //Electron. Technol. 1978. V. 11, №4. C. 93-99.

73. Chakrabarti В., Chaudhuri S., Malhotra G.L., Pal A.K. Microstructure of tellurium films. //J. Appl. Phys. 1980. V.51, №8. P.4111-4114.

74. Nandi R.K., Sen Gupta S.P. An X-ray Fourier line shape analysis of hexagonal tellurium films vacuum-evaporated under normal uncidence. //Thin Solid Films. 1979. V.59, №3. P.295-311.

75. Lee Wen-Yaung, Geiss R.H. Degradation of thin tellurium films. //J. Appl. Phys. 1983. V.54, №3. P.1351-1357.

76. Комник Ю.Ф. Характерные температуры конденсации тонких пленок. //ФТТ. 1964. Т.6, №10. С.2897-2908.

77. Сидоров Ю.Г., Сабинина И.В., Гаврилова Т.А. Рост пленок Pbo,sSo,2 Те в квазизамкнутом объеме. //Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1978. Т. 14, №1. С.62-64.

78. ЮЗ.Фреик Д.М., Масляк Н.Т., Солоничий Я.В., Грушин З.Н., Шперун В.М. Получение пленок халькогенидов металлов IV подгруппы в двойном квазизамкнутом объеме. //Приборы и техника эксперимента. 1978. №2. С.245-246.

79. Бубнов Ю.З., Лурье М.С., Старое Ф.Г., Филоретов Г.А. Вакуумное нанесение пленок в квазизамкнутом объеме. М.: Сов.радио, 1975. 161 с.

80. Аленберг В.Б., Дрозд И.А., Гаврилова Т.А., Криворотов Е.А. Особенности структуры пленок Pbt.x Sx Те, полученых методом молекулярно-лучевой эпитаксии. //Известия АН СССР. Неорганические Материалы. 1981. Т.17, №9. С.1591-1594.

81. Юб.Комаров В.А. Исследование кинетических свойств пленок висмута на различных подложках: Дис. .канд. физ.-мат. наук. Ленинград, 1989. 117 с.

82. Комник Ю.Ф., Пилипенко В.В. Эпитаксия висмута на слюде. //Кристаллография. 1971. Т. 16, №2. С.428-431.

83. Бунтарь А.Г., Тхоривский A.M. Кинетика кристаллизации тонких пленок сурьмы. //ФТТ. 1971. Т. 13, №12. С.3481-3487.

84. Соболев В.В., Широков A.M. Электронная структура халькогенов: сера, селен, теллур. М.: Наука, 1988. 224 с.

85. ПО.Голдобин А.Н., Лежейко Л.В., Шарнопольская Е.Т. Об эффекте пьезо-сопротивления в теллуре. //ФТТ. 1961. Т.З, №10. С.3247-3249.

86. Wiedmann Е., Anderson I. Thin film nucleation on ferroelectric substrates. //Thin Solid Films. 1971. V.7, № 1. P. 27-39.

87. Ухлинов Г.А., Косаковская З.Я. Ориентационно-статистическая модель текстурированных образцов металлов с одноосной симметрией. //Физика металлов и металловедение. 1980. Т.49, В.4. С.798-803.

88. ПЗ.Абакаров ДА. Влияние термических дефектов на кинетические эффекты: Дис. .канд. физ.-мат. наук. Ленинград, 1974. 128 с.

89. И.Парфеньев Р.В., Погарский A.M., Фарбштейн ИИ., Шалыт С.С. Влияние отжига на анизотропию гальваномагнитных свойств теллура. //ФТТ. 1961. Т.З, №8. С.2501-2504.

90. Бурчакова В.И., Козловский М.И. Влияние постоянного электрического поля на структуру пленок висмута. //Кристаллография. 1971. Т.16, №2. С.408-410.

91. Пб.Сокол А.А. Влияние электрического поля на процессы декорирования. //ФТТ. 1971. Т.13, №12. С.3692-3695.

92. Косевич В.М., Сокол А.А., Колоколов Е.И. Влияние электрического поля и ионизации молекулярного пучка на процессы конденсации. //Известия АН СССР. Серия физическая. 1974. Т.38, №11. С.2357-2362.

93. Chopra K.L., Bahl S.K. Amorphous versus crystalline GeTe films. 1. Growth and structural behavior. //Journal of Applied Physics. 1969. V.40, №10. P.4171-4178.

94. Motoc C., Badea M. Surface effecms of electric fields. //Rev. Roum. Phys. 1975. V.20, №5. P.483-493.

95. Rogass H., Lauckner J., Finke J. On the influence of an electric field on the condensation of selenium layers. //Phys. status sol.(a). 1976. V.36, №1. P.9-11.

96. Шенгуров В.Г., Шабанов B.H. Эпитаксиальные слои, полученные сублимацией кремния в электрическом поле. //Высокочис. Вещества. 1995. №2. С. 52-55.

97. Chopra K.L. Influence of electric field on growth of thin metal films. //J. Appl. Phys. 1966. V.37, №6. P.2249-2254.

98. Chopra K.L. Growth of thin metal films under applied electric field. //Appl. Phys. Letters. 1965. V.7, №5. P. 140-142.

99. Yu L., Harper J., Cuomo J., Smith D. Control of thin orientation by glancing ion bombardment during growth. //J. Vac. Sci. Technol. A. 1986. V.4, №3. P.443-447.

100. Васильева Н.П., Грановский А.Б., Касаткин С.И., Муравьев А.И. Запоминающие элементы на основе магниторезистивных тонкопленочных многослойных структур. //Зарубежная электронная техника. 1995. №1. С.32.

101. Feng J.Y., Zhand F.W., Zheng Y., Fan Y.D. Formation of Те clusters in ionized cluster feam deposition technique. //Nud.instrum.and Meth.Phys.Res. B. 1995. V.95, №1. P.50-54.

102. Dhanasekaran R., Ramasamy P. Effect of an extarnal electrie field on two-dimensional nucleation. //"Nuovo cim" 1986. A7, №4. P.506-512.

103. Тихомирова Н.А., Стишов С.М. Кривая плавления теллура до 23000 кг/см2. //Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1962. Т.43, №6(12). С.2321.

104. Стишов С.М., Тихомирова Н.А. Фазовая диаграмма теллура. //Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1965. Т.49, №2(8). С.618-620.

105. Абдурагимов Г.А., Качабеков М.М. Электрические свойства пленок РвТе, выращенных в различных средах. //Известия Высших учебных заведений. Физика. 1984. №2. С. 107-109.

106. Абдурагимов Г.А., Качабеков М.М., Курбанов К.Р. Влияние водорода на рост и электрофизические свойства пленок РвТе. //Известия АН СССР. Неорганические Материалы. 1978. Т. 17, №8. С.1378-1381.

107. Кудрявцев А.А. Химия и технология селена и теллура. М.: Высшая школа, 1961. 286 с.

108. Качабеков М.М. Расчет изменения температуры кристаллизации в процессе роста пленок РЪТе в вакууме. //Изв. АН СССР. Неорганические Материалы. 1988. Т.24, №4. С.574-578.

109. Качабеков М.М. Влияние примесей водорода, аргона, кислорода, азота на рост, структуру, электрические и люминесцентные свойства пленок PbTe, SnTe и Pb1.xSnxTe\ Дис. .канд. физ.-мат. наук. Москва, 1988. 231 с.

110. Van der Pauw L.Y. A method of measuring specific resistivity and Hall effect of discs of arbitrary shape. //Phil. Res. Rep. 1968. V.13, №1. P.l-9.

111. Кригер Э.Д. К вопросу о методике измерения термо-эдс в эпитаксиаль-ных пленках. //Физика и техника полупроводников. Сборник научных работ: Новосибирск, 1974. С.35-37.

112. Yicai S., Oswin F., Jiirgen W., Herbert R. Defermination of the oreas of a square sample suitable to the resistance mea surement by Van der Pauw's method. //Rev.Sci.Instrum. 1992. V.63, №7. P.3757-3762.

113. Павлов JT.П. Метод Ван-дер-Пау и двухкомбинационный четырехзондо-вый метод. //В кн.: Методы измерения параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1987. С.37-42.

114. Батавин В.В. Контроль параметров полупроводниковых материалов и эпитаксиальных слоев. М.: Сов. Радио, 1976. 93 с.

115. Van der Pauw L.Y. A method of measuring the resistivity and Hall coefficient on lamellae of arbitrary shape. //Phil. Techn. Rev. 1958-1959. V.20, №8. P.220-224.

116. Чопра К.Л. Электрические явления в тонких пленках. М.: Мир, 1972. 436 с.

117. НЗ.Келбиханов Р.К., Качабеков М.М., Иванов Г.А. Влияние электрического поля на рост и электрофизические свойства пленок теллура. //Физика и химия обработки материалов. 2000. №6. С.54-56.

118. Cristea P. The anisotropy of the electrical conductivity in tellurium thin films obliquely deposited.//Rev. roum. phys. 1975. V.20, №5. P.527.

119. Dinno M.A., Schwartz M., Giammara B. Structural dependence of electrical conductivity of thin tellurium films. //"Proc. 3/st Annu. Meet. Electron Mi-crosc. Soc. Amer., New Orleans, La, 1973". Baton Rouge. 1973. P.52-53.

120. Вигдорович B.H., Ухлинов Г.А., Марков Ф.В. Пленочные термоэлектрические преобразователи для измерительной техники и приборостроения. //Электрон, промышленность. 1985. В.2 (140). С. 10-13.

121. Гольцман Б.М., Дашевский З.М., Кайданов В.И., Коломоец Н.В. Пленочные термоэлементы. М.: Наука, 1985. 229 с.

122. Тимченко И.Н., Шалыт С.С. Влияние увлечения носителей тока фоно-нами на термоэлектродвижущую силу теллура. //ФТТ. 1959. Т.1, №8. С.1302-1304.

123. Дубинская J1.C., Галецкая А.Д., Фарбштейн И.И. Оптическое просветление в теллуре. //ФТТ. 1982. Т.24, №9. С.2709-2718.

124. Келбиханов Р.К. Диэлектрическое поведение пленок теллура, выращенных в электрических полях. //Депонировано в ВИНИТИ, 27.02.01. №507-В2001. 5 с.

125. Келбиханов Р.К. Диэлектрическое поведение структур алюминий-теллур-алюминий. //В сб.: Труды Международной конференции "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах". Махачкала, 2004. С.444 446.

126. Дэвисон С., Левин Дж. Поверхностные (таммовские) состояния. М.: Мир, 1973. 221 с.

127. Палатник Л.С., Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. М.: Наука, 1972. 320 с.

128. Пинскер З.Г. Монокристаллические пленки. М.: Мир, 1966. 388 с.

129. Абакаров Д.А., Банюлис Е.Ю., Багдуев Г.Б., Иванов Г.А, Полихрониди Н.Г., Чернобай В.И. Дислокации источник акцепторов в чистом теллуре. //ФТП. 1973. Т.7, №3. С.579-585.

130. Чернобай В.И. О выявлении дислокаций в теллуре. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.171-179.

131. Чернобай В.И., Багдуев Г.Б. О дислокационной структуре кристаллов теллура. //В кн.: Физические свойства теллура. Махачкала: Дагучпедгиз, 1969. С.180-199.

132. Багдуев Г.Б., Чернобай В.И. О дислокациях в теллуре. //В сб.: Труды педагогических вузов Северного Кавказа. Исследование по физике полупроводников и по геофизике. Орджоникидзе: ИР, 1968. С.29-43.

133. Келбиханов Р.К. Особенности роста пленок теллура в электрических полях. //Депонировано в ВИНИТИ, 19.04.2000. №1065-В00. 11 с.

134. Палатник JI.C., Сорокин В.К. Материаловедение в микроэлектронике. М.: Энергия, 1978. 277 с.

135. Матвеев А.Н. Электродинамика. М.: Высшая школа, 1980. С.137.

136. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. М.: Мир, 1988. С.508.

137. Комник Ю.В. Физика металлических пленок. М.: Атомиздат, 1979.264 с.

138. Цидильковский И.М. Электроны и дырки в полупроводниках. Энергетический спектр и динамика. М.: Наука, 1972. С.ЗЗО.

139. Reichelt К. Nucleation and growth of thin films. //Yacuum. 1988. V.38, №12. P.1083-1099.