Структуры металл - диэлектрик-полупроводник на основе арсенида индия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

/

на правах рукописи

!

КОВЧАВЦЕВ Анатолий Петрович

Структуры металл - диэлектрик -полупроводник

на основе арсенида индия

специапыюсть■ 01 04 10 - физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

( доктора физико-математических наук

1 Г

I *

Новосибирск - 2003

Работа выполнена в Институте физики полупроводников СО РАН

Научный консультант:

доктор физико-математических наук, профессор Курышев Г.Л.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

Овсюк Виктор Николаевич

Войцеховский Александр Васильевич

доктор физико-математических наук, Дмитриев Александр Капитонович

Ведущая организация: Государственный Оптический Институт им. С.И Вавилова.

Защита состоится 21 октября 2003 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д.003.037.01 при Институте физики полупроводников СО РАН по адресу: 630090, Новосибирск, проспект академика Лаврентьева. 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики полупроводников СО РАН

Автореферат разослан "18" сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук. С\

г. Санкт-Петербург

профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Монокристаллический арсенид индия (ЬАв) -полупроводник с малой шириной запрещенной зоны представляет интерес для полупроводниковой опто- и микрофотоэлектроники как материал с малой шириной запрещенной зоны, имеющий высокую квантовую эффективность при поглощении излучения в диапазоне длин волн 0,5 - 3,46 мкм (при температуре 300 К). Структура металл - диэлектрик - полупроводник (МДП) является типичным представителем полупроводникового устройства (фотоприемный элемент) для первичного сбора оптической информации от нагретых физических тел. МДП-структуры на 1пАв, работающие в режиме неравновесного обеднения основными носителями заряда, аналогично кремниевым фотоприемникам видимого диапазона, являются элементами с внутренним накоплением сигнального заряда, что существенно облегчает построение интегральных схем считывания и предварительной обработки сигнала с многоэлементных линейчатых и матричных систем.

Поскольку относительный прирост потока излучения от нагретого тела при повышении температуры увеличивается с уменьшением длины волны (относительно комнатного фона) более коротковолновой фотоприемник при регистрации теплового изображения объекта может иметь более высокий контраст изображения.

В современных тепловизионных системах изображение объектов регистрируется полупроводниковой матрицей, установленной в фокальной плоскости объектива, передается в блок электроники кремниевым мультиплексором и визуализируется на экране монитора.

При построении быстрых спектрометров на базе охлаждаемых линейчатых фотоприемников, приемники на 1пАз эффективно перекрывают область спектра в диапазоне от видимой области (~ 0,4 мкм) до края собственного поглощения ¡пАя (~ 3,1 мкм), определяемого шириной запрещенной зоны полупроводника. Работа многоэлементных фотоприемных устройств (ФПУ) линейчатого и матричного типов определяется свойствами границы раздела полупроводник - диэлектрик и электронными процессами, протекающими в области пространственного заряда (ОГО) полупроводника.

В настоящей работе описана физика работы и особенности технологии изготоаления МДП - структур на основе 1пАз, работающих в режиме прибора с накоплением и зарядовой инжекцией (ПЗИ).

Целью настоящей работы являлось исследование свойств ОГО полупроводника, свойств границы раздела и переходного слоя полупроводник - диэлектрик, проводимости диэлектрического слоя. Цель достигнута при решении следующих задач:

1. Построение математической модели работы МДП-структуры.

2. Анализ спектра поверхностных состояний (ПС) в МДП-структурах.

3. Исследование процессов генерации неосновных носителей заряда в ОПЗ арсенида индия при неравновесном импульсном обеднении.

4. Исследование гистерезисных явлений и полевых нестабильностей МДП-структур.

5. Оптимизация технологических процессов для создания многоэлементных ПЗИ-линеек и матриц с целью реализации приборных структур, приближающимся по фоточувствительным параметрам к теоретически предсказанным величинам.

Научная новизна заключается в создании физико-технологических основ фоточувствительных полупроводниковых приборов зарядовой инжекции на арсениде индия. К новым научным результатам следует отнести:

1. Создание совершенной границы раздела ГпАв - диэлектрик с плотностью поверхностных состояний (М„)< 2-1010 см'2эВ"'.

2. Определение спектра поверхностных состояний при различных способах химической модификации поверхности полупроводника.

3. Построение математической модели МДП-структуры, позволяющей моделировать высокочастотные, низкочастотные и динамические ВФХ с учетом ГУ в ОПЗ полупроводника при концентрациях сравнимых с уровнем легирующей примеси.

4. Определение энергетических параметров и сечения захвата ПС и ГУ в МДП-структурах.

5. Выяснение механизма развития гистерезисных явлений, проявляющихся в деформации ВФХ МДП-структур в сильных электрических полях.

6. Уточнение условий протекания туннельного тока в ОПЗ полупроводника и полевой зависимости плотности генерационного тока при неравновесном обеднении.

7. Выяснение механизма проводимости диэлектрических пленок ЗЮг, полученных окислением моносилана в кислороде в слабых и сильных электрических полях.

8. Определение особенностей формирования шумов в МДП-структурах при неравновесном импульсном обеднении.

9. Исследование состава сверхтонких диэлектрических пленок естественного окисла (2-4 нм) на поверхности 1пАв методом туннельной спектроскопии.

10. Объяснение особенностей протекания туннельного тока в МДП-структурах со сверхтонкими слоями естественного окисла на 1пАб.

11. Создание многоэлементных приемников инфракрасного излучения средневолнового диапазона с об наружите льной способностью, близкой к теоретическим значениям в режиме ограничения флукгуациями комнатного фона.

Объекты и методы исследования. Основным объектом исследования была МДП-структура, сформированная на нелегированном эпитаксиальном слое 1пАз. В качестве диэлектрика использовалась двуокись кремния, полученная в результате окисления моносилана кислородом при температуре подложки 1пАв 195-220 °С. Перед > осаждением диэлектрика поверхность 1пАз подвергалась химической модификации. В

процессе модификации на поверхности 1пА5 анодным окислением формировался переходной слой собственного окисла толщиной от 7 до 15 нм, который оказывал существенное влияние на характеристики МДП-струкгур. Дополнительно исследовались МДП-структуры со сверхтонкими диэлектрическими слоями естественного окисла толщиной ~ 2-4 нм, сформированного на поверхности ЬтАв при химических обработках поверхности полупроводника. Приборными структурами были элементы фотоприемных линеек и матриц с площадью ~ 10'5 - 10"4 см . Все структуры были изготовлены на замкнутой технологической линейке Института физики полупроводников СО РАН.

В качестве основных методов исследования применялись методы измерения частотных зависимостей ВФХ и проводимости на переменном сигнале МДП-структур, релаксации емкости и поверхностного потенциала при неравновесном импульсном обеднении МДП-структур, туннельной спектроскопии МДП-структур со сверхтонкими окисными пленками, современные методы анализа состава переходного слоя (РФЭС и ОЖЕ - спектроскопия) и специфические методы анализа приборных структур.

Научная и практическая значимость работы заключается в комплексном изучении свойств МДП-структур на 1пАк с определением и уточнением ряда величин и параметров, характеризующих электрофизические свойства ОПЗ полупроводника, границы раздела полупроводник - диэлектрик и МДП-структуры в целом. Это позволило разработать технологические приемы и реализовать многоэлементные ПЗИ-структуры на основе которых был разработан ряд гибридных микросхем с приемниками излучений линейчатого и матричного типов. На основе гибридной микросхемы с фотоприемником матричного типа реализована тепловизионная камера, обладающая высокой температурной чувствительностью и высоким контрастом на термограммах объектов.

На защиту выносятся следующие основные научные положения.

1. Точная одномерная модель МДП - структуры в диффузионно - дрейфовом приближении с учетом влияния глубоких уровней в ОГО позволяет в нестационарных условиях качественно и количественно рассчитывать в широком диапазоне частот ВФХ, релаксацию накопленного заряда и поверхностного потенциала во времени, начиная с предельно малых максвелловских времен в зависимости от температуры и интенсивности внешнего потока излучения.

2. В эпитаксиальных пленках арсенида индия вблизи середины запрещенной зоны всегда присутствуют ГУ с концентрацией сравнимой с концентрацией легирующей примеси, оказывающие определяющее влияние на ВФХ и генерационные процессы в ОПЗ в режиме неравновесного обеднения. Предложена экспериментальная методика определения концентрации ГУ.

3. Модификация состава границы раздела и приповерхностного диэлектрического слоя 1пА5, за счет формирования тонкого фторированного анодного окисла (толщиной -15 нм) с последующим выращиванием подзатворной двуокиси кремния (толщиной 100- 140 нм), позволяет создать близкую к идеальной границу раздела полупроводник - диэлектрик с концентрацией ПС на уровне < 2-Ю10 см*:эВ"' и плотностью ловушек (уровней захвата) в переходном слое диэлектрика (2-2,5)-1017 см"3.

4. Эффект усиления фононных линий в неупругих туннельных спектрах твердотельных структур связан с присутствием резких скачков потенциала, например, на границе раздела полупроводник - диэлектрик или на рассеивающих примесях в барьере.

5. Появление отрицательного дифференциального сопротивления в структурах Аи- сверхтонкий диэлектрик - полупроводник 1пАз р- типа проводимости связано с околорезонансным туннелированием с участием квантового уровня инверсионного слоя.

6. Разработанная замкнутая технология позволяет изготовливать многоэлементные линейчатые (до1х384) и матричные (до 256x256) гибридные фотоприемные микросхемы спектрального диапазона 0,4 - 3 и 2,6 - 3 мкм с обнаружительной способностью до ~ 5-1012 смГц|/2/Вт, работающие в режиме ограничения флуктуациями комнатного фона, для решения различных спектрометрических и тепловизионных задач.

На основе гибридной микросхемы с матрицей 128x128 фотопряемных МДП-конденсаторов разработана компьютезированная тепловизионная камера научного, медицинского и промышленного применения с температурным разрешением 28 мК

(частота кадров 20 Гц, температура объекта 32 °С) я предельным температурным разрешением 7 мК (частота кадров 1,25 Гц).

Личный вклад автора. Автор диссертации был ответственным исполнителем и совместно с научным консультантом д.ф.-м.н., проф. Г.Л. Курышевым, научным руководителем большого числа НИР выполненных за период 1982 - 2002 гг. Автор принимал непосредственное участие в постановке научных и научно-технических задач, проведении измерений и интерпретации полученных результатов. Практически все результаты, изложенные в научном труде, получены совместно с авторами опубликованных работ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на совещании "Физика поверхностных явлений в полупроводниках" (Киев, 1984 г.); "Всесоюзной школе по физике поверхности" (Москва, 1986 г.); "Всесоюзной школе по физике поверхности" (Карпаты, 1986 г.); "V-республиканской конференции "Физические проблемы МДП-интегральной электроники" (Москва, 1987 г.); "7 Seminar of socialist countries on electron spectroscopy" (Bourgas, Bulgaria, 1988 г.); "Электронные процессы на поверхности и в тонких слоях полупроводников (Новосибирск, 1988)"; на международных конференциях "OPTO 92" (Paris, France, Palas des Congres 14-16 Avril, 1992 г.); "Infrared detectors and focal plane arrays" (USA, 1994); "Materials Research Sociaty" (USA, Boston, 1996 г.), "IV Российской конференции по физике полупроводников" (Новосибирск 1999)," Фотоэлекгроника и приборы ночного видения" (Россия, Москва, 2002 г.). Работа поддерживалась грантом РФФИ № 96-02-19023 и Госконтрактом

Публикации. По теме диссертации опубликовано 42 печатных работы, из них одно изобретение и один патент, перечень которых приведен в конце автореферата. Данный список не включает часть публикаций в трудах отечественных и международных конференций.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения восьми глав и заключения. Объем работы составляет 383 страницы, включая 167 иллюстраций, 9 таблиц и список литературы из 411 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности исследований, сформулирована цель работы и решаемые задачи, изложена научная новизна работы, практическая и научная значимость проведенных исследований.

В первой главе (литературный обзор) на основе анализа литературных данных рассматривается основная проблема создания МДП-структур на основе полупроводников А3В5, пригодных для приборных применений, связанная с тем, что

7

собственные окислы полупроводников имеют слабые пассивирующие свойства, низкую воспроизводимость электрофизических свойств границы раздела и высокую плотность ПС в приборных структурах. Высокую плотность ПС связывают с наличием на поверхности собственного окисного слоя сложного состава. Для устранения негативных последствий его присутствия, делают попытки модификации этого слоя, вплоть до его полного удаления. Особенностью создания МДП-структур на основе большинства полупроводников типа А3В5 является необходимость модификации поверхности пластин (химическая или другая подготовка пластин, изменяющая •

свойства исходного остаточного окисла), которая полностью определяет электрофизические параметры МДП - структур.

Использование анодных окислов в качестве подзатворного диэлектрика в МДП-структурах не обеспечивает надежную пассивацию поверхности, стабильность и воспроизводимые параметры границы раздела полупроводник - диэлектрик.

Основной технологической задачей является разработка процессов, направленных на снижение плотности ПС и открепления уровня Ферми. Оптимальный путь решения проблемы - создание на поверхности подложек тонкого слоя диэлектрика (< 15 нм), с помощью которого проводится модификация поверхности с последующей защитой поверхности покрытием типа ЭЮг (подзатворный диэлектрик, толщиной > 100 нм) Затем формируется полевой затвор МДП-структуры.

При создании МДП-структур используются следующие способы пассивации поверхности полупроводника:

1. Химическая пассивация в жидких растворах.

2. Термическое окисление полупроводника.

3. Анодное окисление в электролитах. Часто в состав электролита вводят различные химические добавки, например, фторсодержащие.

4. Плазмохимическая обработка, при которой на поверхности полупроводника < выращивается модифицированный переходной слой в виде окислов или иных соединений.

5. Халькогенидная пассивация, при которой проводят осаждение на поверхность полупроводника атомов серы или селена, что приводит к снижению плотности ПС, уменьшению скорости поверхностной рекомбинации и существенному замедлению процессов окисления пассивированной поверхности полупроводника на атмосфере.

6. Эпитаксиальное наращивание на поверхности полупроводника флюоридов типа СаР2, БгРг, ВаР2Са,Зг|.хр2 ЬаРз, БтЗаьхРг. Пленки флюоридов также обладают необходимыми диэлектрическими свойствами и их можно использовать в качестве изолирующего диэлектрика в МДП-структурах.

Диэлектрические слои наносят либо вакуумным испарением массивного материала, либо в процессе осаждения при проведении химических реакций (например, термического окисления моносилана в кислороде при достаточно низких температурах), либо в процессе проведения плазмохимических реакций. Часто для улучшения параметров МДП-структур проводятся дополнительные термоотжиги, иногда радикально влияющие на параметры структур.

* При исследовании поверхности InAs с применением различных

экспериментальных техник (ОЖЕ-электронной спектроскопии, низкоэнергетической электронной спектроскопии потерь и метода Кельвина) было показано, что после скола

>

кристаллов п, р- InAs уровень Ферми лежит при энергиях, соответствующих его положениям в объеме полупроводника. При этом изгиб зон на поверхности полупроводника отсутствует. При напуске кислорода уже при экспозиции I02 L (1L = 10"6 Topp секунда) уровень Ферми смещается по направлению к С-зоне (для р типа) и медленно движется вглубь С-зоны. При экспозиции примерно от 104 до 10* L существует плато, соответствующее закреплению уровня Ферми примерно на 0,13 эВ выше дна зоны проводимости (внутри разрешенной зоны). При дальнейшей экспозиции в кислороде от 108 L до 10й L наблюдается дальнейшее движение уровня Ферми вглубь С-зоны примерно еще на 0,1 эВ.

Арсенид индия обладает рядом особенностей среди полупроводников типа А3В5. Поверхность InAs после химической обработки находится в обогащении для и-типа и в инверсии для р-типа , что позволяет использовать материал p-lnAs для изготовления структур и исследования квантовых явлений в природном инверсионном слое л-типа проводимости. Но, при этом, инвертированная поверхность затрудняет изготовление приборных структур из-за наличия утечек по периметру затвора. Материал n-InAs

t практически не пригоден для изготовления барьера Шоттки, поскольку при напылении

практически любых металлов не будет существовать потенциального барьера для электронов. При изготовлении р-п переходов в месте выхода перехода на поверхность

в

будут увеличиваться утечки тока за счет локального сужения слоя обеднения. Изготовление МДП-структур на p-InAs будет осложняться необходимостью создания специального охранного кольца, необходимого для отсечки инверсионного слоя электрическим полем. В отсутствии кольца ВФХ МДП-структур будут иметь характерный низкочастотный вид и для создания приборных структур будут малопригодны. При изготовлении МДП-структур на n-InAs необходимо компенсировать большой встроенный заряд, который будет препятствовать выведению структуры в область сильной инверсии электрическим полем. Возможное закрепление

уровня Ферми будет также препятствовать выводу электрическим полем МДП-струкгуры в область инверсии, что обязательно при создании приборных структур.

Особенности свойств МДП-структур на InAs можно сформулировать следующим образом:

1. Независимо от предварительной подготовки поверхности InAs и способа осаждения диэлектрической пленки (анодирование, реактивное распыление, прямое окисление в сухом кислороде, окисление моносилана в кислороде при повышенных температурах), МДП-структуры, изготовленные на основе n-biAs, имеют ВФХ с выраженным , гистерезисом инжекционного типа. При приложении пилообразного напряжения к МДП-структуре на л-InAs, ВФХ смещаются в сторону отрицательных смещений.

2. Величина гистерезиса зависит от напряженности электрического поля в кон- 4 денсаторе, скорости развертки напряжения, освещения (обсуждаются в литературе как

полевые нестабильности МДП-структур) и связана с обменом электронов и дырок с ловушками собственного остаточного окисла, образующегося в процессе изготовления МДП-структур.

3. В МДП-структурах всегда присутствует положительный накопленный заряд, который можно изменить приложением к структуре электрических полей. В МДП-структурах с пиролитически осажденным слоем Si02 (Al-Si02-InAs), при разных ориентациях подложек объемного материала л-типа проводимости с концентрацией доноров 2,2-Ю16 см"', напряжение плоских зон при толщине диэлектрика 120-200 нм составляет величину <-20 В и соответствует сильному обогащению поверхности основными носителями заряда. В отсутствие напряжения на затворе МДП-структуры, изготовленные на подложках р-типа (111В) InAs с концентрацией акцепторов 2,5-Ю17 см'3, после химико-механической полировки в 0,5% растворе Вг в метаноле, пассивированием поверхности анодным окислом и осаждением подзатворного диэлектрика (S1O2) и формированием затворов из алюминия находятся в инверсии. {

4. Плотность встроенного заряда, найденная по смещению напряжения плоских зон (Vfb) варьируется в диапазоне см"2 при различных обработках поверхности InAs. *

5. Выдержка МДП-структуры в течение нескольких минут при положительном смещении сдвигает ВФХ в направлении, соответствующему уменьшению положительного встроенного заряда в окисле. Эффект особенно заметен при использовании в качестве диэлектрического слоя окислов, полученных анодным окислением, и усиливается при освещении белым светом.

6. Полевые обработки (выдержка МДП-структур под смещением) носят обратимый характер. Выдержка МДП-структур при отрицательных смещениях сдвигает ВФХ

в сторону, сооответствукяцую накоплению положительного заряда в окисле. Эффект усиливается при освещении, при этом уменьшается наклон ВФХ.

7. Предполагают, что основная часть положительного заряда в окисле является неподвижной, а влияние полевых обработок и освещения МДП-структур связано с захватом дырок на ловушки в окисле.

8. Считают, что фиксированный заряд, найденный по сдвигу напряжения Уев ( ВФХ локализован на расстоянии ~ 15 нм от границы раздела ЬАэ-ЗЮг.

9. Плотность быстрых поверхностных состояний при разных способах изготовления МДП-структур, найденная из наклона ВФХ составляет величину ~1012 см'2эВ-1 и

«• больше. Минимальная плотность ПС, локализованных в запрещенной зоне, достигает

величины - 1011 см"2эВ"' при энергии ~ 0,1 эВ ниже дна зоны проводимости. По данным разных авторов энергетические спектры N55 имеют различный вид. Имеются характерные и - образные зависимости с минимумом вблизи середины запрещенной зоны и ростом Кя на порядок и более по направлению к краям разрешенных зон, При использовании анодных окислов при энергиях 0,13-0,15 эВ на спектрах имеется максимум ~ 3-5-10" см"гэВ"'. Полагают, что часть заряда ПС связана с наличием на поверхности ГпАб элемента V группы -мышьяка. Спектр плотности ПС измерен методом, близким к методу емкостной спектроскопии типа БЬТв, по релаксации емкости МДП-структур во времени при приложении коротких истощающих прямоугольных импульсов и постоянных температурах 77 К и 100 К. Измерения проводились на монокристаллических образцах (100) и-ГпАэ с концентрацией доноров (1-3-1016) см"3. В качестве диэлектрического слоя использовался анодный окисел, выращенный в растворе винной кислоты. Была получена формула, связывающая производную емкости по времени с плотностью ПС и сечением захвата на ПС. . Результаты измерений плотности ПС сравнивались с результатами, полученными из

высокочастотных ВФХ по методу Германа. Зависимости N55 по энергии имели вид стандартной и-образной кривой с возрастаниям к краям зон. В минимуме, локализован* ном на 0,03-0,05 эВ ниже дна С-зоны плотность ПС была ~ (0,8-2)-1013 см'Ьв'1. По направлению к У-зоне, уже на 0,1 эВ ниже дна С-зоны, N55 плавно нарастала до величин > 1014 см'2эВ"'. По данным методики нестационарной емкостной спектроскопии плотность ПС плавно нарастала в диапазоне энергий от 5-1012 см'2эВ"' (0,04 эВ ниже дна С-зоны) до величины ~ 1013 см"2эВ"' , затем быстро спадала примерно до 3-Ю11 см'3 (при энергии 0,11 эВ ниже дна С-зоны) и оставалась на этом уровне примерно до энергий 0,16 эВ ниже дна С-зоны.

Имеются данные о зависимости плотности ПС от температуры образца.

10. Фтор, введенный в состав электролита при электрохимическом оксидировании 1пА8 (например в виде ИЩ!7) , позволяет контролируемым и необратимым образом уменьшить фиксированный заряд в окисле, гистерезис ВФХ, понизить плотность ПС и ослабить рекомбинационные свойства поверхности полупроводника при оптимальных концентрациях фтора в электролите. Считается, что фтор на поверхности ГпАэ обладает гетгерирующим свойством и понижает количество ненасыщенных связей. Избыток фтора увеличивает полевую нестабильность ВФХ МДП-структур. Предполагается, что изменения электрофизических параметров МДП-структур связаны, в основном, с взаимодействием ионов фтора и мышьяка.

11. Вольтфарадные характеристики, измеренные на частоте 200 кГц при скоростях развертки выше 0,015 В/с, являются неравновесными. В области обеднения проявляется сильная зависимость МДП-структур от интенсивности света.

12. Ширина запрещенной зоны собственного анодного окисла, найденная из спектральной зависимости фотопроводимости окисла >3,6 эВ.

13. Собственные и анодные окисные слои по данным Оже электронной спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), Рамановской спектроскопии, вольтамперометрии имеют сложный состав, который может изменяться в широких пределах в зависимости от способа химической обработки подложки, режимов окисления, составов электролитов, термической обработки. Они содержат в своем составе окисные соединения индия и мышьяка, а также элементный мышьяк, который обнаруживается и на поверхности 1пАв.

14. Генерационно - рекомбинационные свойства ОПЗ полупроводника изучены не достаточно.

Наличие на границе раздела 1пАз-собственный окисел высокой плотности ПС и большой величины положительного встроенного заряда являются основными проблемами при создании МДП-структур на основе арсенида индия, пригодных для приборных применений. Это связано с образованием как структурно несовершенного переходного слоя с большим количеством ненасыщенных связей на поверхности полупроводника, так и с захватом, в зависимости от режимов окисления или химической обработки, продуктов реакции с участием кислородсодержащих ионов. Вследствие этого образуется большое количество ловушек в окисле у границы раздела с полупроводником и значительная концентрация структурных неоднородностей в объеме диэлектрика. Оптимальный путь решения проблемы - создание на поверхности тонкого диэлектрика (< 15 нм), защищенного низкотемпературным диэлектрическим покрытием типа 8102 (> 100 нм).

Во второй главе рассматривается теория работы МДП-структуры на ГпАв в рамках одномерной математической модели диффузионно - дрейфового приближения. Математическое моделирование работы МДП-структуры проводилось на основе самосогласованного решения дифференциального уравнения Пуассона, описывающего распределение напряженности электрического поля и электростатического потенциала по координате и уравнений непрерывности для электронов и дырок, описывающих изменение во времени концентрации свободных носителей в С- и V- зонах в любой пространственной точке полупроводника. Выражения для плотностей токов в разрешенных зонах полупроводника учитывались в приближении слабого электрического поля, основанного на прямо пропорциональной зависимости плотности тока электронов и дырок от градиентов электрического потенциала и концентрации носителей заряда, от объемной подвижности электронов и дырок. В уравнениях учитывались моноуровневые по энергии глубокие уровни, локализованные внутри запрещенной зоны полупроводника (ГУ донорного, акцепторного или нейтрального типов) при концентрации сравнимой или больше концентрации легирующей примеси в полупроводнике. Предполагалось, что захват и эмиссия свободных носителей тока происходит с участием однозарядного ГУ по тепловому механизму Шоккли - Рида -Холла в области пространственного заряда (ОПЗ) полупроводника (процессы генерации - рекомбинации на поверхности полупроводника не учитывались). Параметрами, характеризующими ГУ, являлись их концентрация, энергетическое положение уровней в запрещенной зоне полупроводника и сечение захвата электронов и дырок.

При решении уравнений, граничные условия выбирались из условия равенства нулю суммарного тока и равенства электрической индукции со стороны полупроводника и диэлектрика. Концентрация электронов и дырок в полупроводнике рассматривалась в приближении статистики Больцмана.

Математическая модель МДП-структуры реализована с удобным пользовательским интерфейсом в программе ЯЕЬ32 и позволяет провести расчет всех основных характеристик МДП-структуры с учетом освещения: частотных зависимостей малосигнальных ВФХ (тестовый сигнал либо синусоида, либо прямоугольный импульс), динамических ВФХ при линейной развертке пилообразного напряжения на затворе МДП-структуры, зависимостей релаксации емкости и поверхностного потенциала от времени после приложения к затвору МДП - структуры импульсного напряжения.

Идеальная темновая ВФХ при температуре 77 К (частота тестового сигнала 1 мГц с амплитудой - кТ) имеет характерный вид неравновесной кривой, когда из-за низкого

темпа тепловой генерации через рекомбинационный уровень и низкого потока неосновных носителей за счет диффузии из квазинейтрального объема инверсионный слой вблизи поверхности полупроводника не успевает сформироваться (при моделировании выбрана развертка по постоянному напряжению со скоростью 4-10"2 В/с). Основным источником неосновных носителей, приводящим к накоплению неосновных носителей заряда вблизи поверхности полупроводника и, соответственно, формированию инверсионного слоя является диффузионный поток дырок из квазинейтрального объема.

За формированием инверсионного слоя можно проследить при облучении МДП-структуры малыми потоками света по наличию на ВФХ излома, показывающего трансформацию характеристик от неравновесной ВФХ к высокочастотной кривой.

При температурах выше 110 К начинает формироваться инверсионный слой и ВФХ приобретает характерный высокочастотный вид. Такой вид сохраняется до температуы 240 К, выше которой ВФХ плавно переходит к низкочастотному виду.

Идеальная ВФХ при температуре 150 К (без учета влияния ГУ) при частотах выше 100 Гц также имеет характерный высокочастотный вид. При понижении частоты ВФХ плавно приобретает черты низкочастотной кривой и достигает характерного низкочастотного вида при частотах - 10"5 Гц.

Наличие ГУ на ВФХ МДП - структур проявляется в виде максимума в области истощающих напряжений на низкочастотной и среднечастотной ВФХ, в виде пологой полочки при переходе от обеднения к слабой инверсии и увеличения величины емкости в области сильной инверсии на высокочастотных ВФХ.

На основе моделирования предложена простая методика определения концентрации ГУ из анализа высокочастотных ВФХ МДП-сгруктур.

Моделирование динамических высокочастотных ВФХ при приложении пилообразного напряжения к затвору МДП-сгтруктуры со скоростью развертки в типичном для эксперимента диапазоне 0,04 - 0,4 В/с показало, что при температуре 77 К петля гистерезиса ВФХ, связанная с формированием перехода от неравновесной характеристики к высокочастотной, когда успевает формироваться равновесный слой инверсии, наблюдается при концентрациях ГУ (локализованных вблизи середины запрещенной зоны и близкими сечениями захвата), превышающих концентрацию основной легирующей примеси. Петля гистерезиса практически отсутствует при малых концентрациях ГУ и сечениях захвата, соответствующих центру кулоновского типа (<т„, вр ~ 10'13 см5), гистерезис начинает проявляться лишь при неразумно больших сечениях захвата, величиной ~ Ю"10 см"2.

При моделировании характеристик МДП-структур на ЬАб при неравновесном импульсном обеднении, в частности, показано, что кривые релаксации поверхностного потенциала во времени заметно деформируются при энергетическом смещении ГУ от середины запрещенной зоны по направлению к краю С-зоны. На величину и характер деформации кривых релаксации влияют концентрация и сечение захвата ГУ.

Третьи глава посвящена исследованию малосигнального адмитганса МДП-структур на переменном сигнале с целью определения энергетических спектров поверхностных состояний, локализованных в запрещенной зоне на границе раздела 1пАв - диэлектрик и глубоких уровней в ОПЗ ТпАэ. Спектры ПС измерялись в МДП-структурах с переходным слоем, полученным после травления поверхности полупроводниковых пластин в химических травителях с последующим осаждением диэлектрической пленки из двуокиси кремния, синтезированной при окислении моносилана кислородом при атмосферном давлении (атм. 8102)- технология А.

Расчет плотности ПС по методу Термана (дифференцирование высокочастотной ВФХ в области обедняющих напряжений) проводился по низходящей, стабильной ветви ВФХ при двух температурах 77 и 150К. Спектры ПС при двух температурах заметно не различались, что свидетельствует о независимости плотности состояний от температуры. На рис.1 показана типичная зависимость плотности ПС в зависимости от энергии в МДП-структурах, полученная тремя независимыми методами.

оз

га

О гН

х

1

о 1 II

о

О

—>

О о - метод Грея-Браун

8 - метод Термана

о л - метод проводимости

о о Т=150К

8 Ч N0=2,1x1015 см"3

ч» _ я

03) * " и ■ я .

Рис Л. Спектр плотности ПС в запрещенной зоне 1пАз, полученный в МДП-структурах, изготовленных по технологии А. Здесь отсчет энергии ведется от края зоны проводимости ЬАб.

О

ОТ 07Т

0,15 г

Е,эВ0,2

В энергетическом диапазоне 0,05 - 0,2 эВ ниже дна зоны проводимости плотность ПС составляет величину ~ (1,5 - 2)-10" см"2эВ"\ В диапазоне энергий 0,1 - 0,15 эВ ниже дна зоны проводимоста в спектрах ПС наблюдается слабо выраженный максимум величиной - 2,5-Ю" см"гэВ"'. В области энергий 0,05 - 0,1 эВ ниже дна зоны проводимости спектры плотности ПС хорошо совпадали с величинами плотности, полученными из кривых нормированной проводимости йр/а) -со (метод малосигнальной проводимости МДП-структур на переменном сигнале). При приближении к краю зоны проводимости (0,05 - 0,025 эВ) плотность ПС резко нарастала до 9-10" см'2эВ"'. В этой

15

области энергий плотность ПС измерялась методом Грея-Брауна (температурное изменение напряжения плоских зон МДП-структуры). Оптимизация технологии А не позволяет уменьшить плотность ПС.

Исследовались также МДП-структуры с модифицированной поверхностью полупроводника, которую проводили выращиванием тонкого фторированного анодного подслоя толщиной ~ 15 нм перед осаждением двуокиси кремния толщиной 120 -140 нм, синтезированной при окислении моносилана кислородом при пониженном давлении (РПД-ЗЮгЭ-технология В. На рис.2 показаны характерные ВФХ МДП-структур и нормированная активная проводимость на переменном сигнале. Было обнаружено, что, в отсутствии фторных добавок, напряжение плоских зон в МДП-структурах составляло величину - -(15 - 20 В), связанное с присутствием в диэлектрике положительного встроенного заряда и наблюдалась выраженная частотная дисперсия С-К кривых и максимума на С-К характеристиках, связанная с присутствием на границе раздела ПС в концентрации ~ (3)-10п см"2эВ"'. При введении фторид-ионов (МЩ!7) в состав электролита в количестве от 0,044 до 2,17 объемных % положительный встроенный заряд в окисле МДП - структуры уменьшался (С-К кривые сдвигались к

'?/ ' АО+БЮг , §

г г ' %

АО(Г)+3|Ог £ 1 сго-сдаоо"

Г7*

■в-адл

Рис.2. Частотная дисперсия ВФХ и активной проводимости МДП - структур, изготовленных с анодным подслоем без фтора и с его добавкой в количестве 2,17 объемных %. МДП-структуры изготовлены по технологии В

-5 0 V, В

нулевому напряжению), плавно уменьшалась дисперсия С- V кривых, увеличивалась крутизна С- V кривых в области обедняющих потенциалов и плавно уменьшался максимум на б- V характеристиках. Все эти особенности были связаны с уменьшением плотности ПС. На образцах с подслоем анодного окисла, при введении фтора в состав электролита в оптимальной концентрации напряжение плоских зон составляло -{2+5) В, полностью отсутствовала частотная дисперсия емкости. При этом пик на зависимости нормированной проводимости от напряжения не регистрировался. Оценки дают величину плотности ПС /У„ < 2-Ю10 см"2эВ''. Ниже этого предела плотность ПС в МДП-структурах методом проводимости на переменном сигнале достоверно определить не удается вследствие паразитного влияния активных потерь в диэлектрике

(проводимость МДП-структур на переменном сигнале в области сильного обогащения основными носителями заряда).

Оптимальная концентрация фторсодержащей добавки составляет величину ~ 2 объемных %. При дальнейшем увеличении концентрации происходит полная компенсацция встроенного заряда в диэлектрической пленке и напряжение плоских зон смешается в сторону положительных смещений. Вместе с тем резко усиливаются гистерезисные явления в МДП-сгруктурах, что отрицательно сказывается на приборных характеристиках ПЗИ-элементов.

Исследовались температурные зависимости проводимости МДП-структур на переменном сигнале в области сильной инверсии. После выделения из этих зависимостей, с помощью метода эквивалентных схем, температурных зависимостей проводимости полупроводника на них были обнаружены два характерных

активационных участка. Первый участок зависимости при температурах >150К имеет энергию активации «0,4 эВ, близкую к ширине запрещенной зоны 1пАя, и определяется вкладом диффузионного механизма потерь. Второй линейный участок зависимости Ср(1/Т) при температурах <150К имеет энергию активации «0,22 эВ и связан с кинетикой обмена зарядами с обеими разрешенньми зонами в ОПЗ полупроводника через ГУ, локализованный вблизи середины запрещенной зоны.

При повышенных температурах, когда диффузионный механизм потерь является основным, активная компонента проводимости полупроводника определяется объемными параметрами полупроводника, подвижностью неосновных носителей, их диффузионной длиной, собственной концентрацией носителей заряда (п,), концентрацией легирующей примеси (АУ и толщиной эпитаксиального слоя I. Температурная зависимость потерь определяется температурной зависимостью собственной концентрации носителей заряда ~ л Д

При Т<150К, когда активная компонента проводимости Ср, а основном, определяется рекомбинационно-генерационными процессами через ГУ, локализованные вблизи середины запрещенной зоны 1пА5, величина потерь, в основном, зависит от взаимного расположения уровня Ферми и ГУ, а также от характеристических времен жизни основных и неосновных носителей заряда.

При исследовании малосигнального адмитганса на кривых й/а) -ю в области обедняющих потенциалов было обнаружено два хорошо различимых максимума в области низких и высоких частот. Ширина пика Ор(со)/со от со на полувысоте в области низких частот соответствует моноэнергетическому уровню (ГУ в ОПЗ 1пАз). Теоретический анализ показал, что положение пика Ср(а>)/со от со на оси частот при увеличении обедняющих напряжений не изменяется, если М <М/, либо сдвигается в

17

область высоких частот, если Л/) >N4, в то время как максимум на зависимости Ср(со)/а1 от а>, связанный с поверхностными состояниями на границе раздела полупроводник-диэлектрик, должен сдвигаться в сторону низких частот. Из анализа экспериментальных результатов можно сделать вывод, что низкочастотный пик связан с ГУ, а высокочастотный - с поверхностными состояниями. Положение максимума Ор(а>)/ш от о, на оси частот определяется условием сот =1, где постоянная времени перезарядки ГУ г связана с временем жизни неосновных носителей заряда гр и основных носителей заряда т„. Сечение захвата ГУ, рассчитанное по положению максимума частотной зависимости активной компоненты адмитганса при обедняющих смещениях, составляет величину ар ~ 10'16 см2.

Обнаружено, что в ОПЗ 1пА$ всегда присутствуют ГУ с концентрацией порядка и больше концентрации легирующей примеси с энергетическим положением вблизи середины запрещенной зоны (» 0,22 эВ от дна зоны проводимости). Концентрацию ГУ можно определять по величине избыточной инверсионной емкости МДП-структуры, по амплитуде максимума частотной зависимости активной компоненты проводимости в области истощающих потенциалов, либо' по наличию характерной полочки при переходе ОПЗ МДП-структуры от обеднения к слабой инверсии. На рисунке 3 показано влияние ГУ на высокочастотную ВФХ типичной МДП-структуры с предельно низкой плотностью ПС.

20*10*

Рис.3. Экспериментальная (темные квадраты) и расчетные высокочастотные ВФХ (кривые 1-4) МДП-структуры на частоте 500 кГЦ, показывающие влияние ГУ в ОПЗ 1пАз. Здесь на 1 - идеальная ВФХ при N4 = 4,5-10" см"3 в отсутствие ГУ (М = 0); 2- Ъ = 4,5-Ю15 см'3, М = 2-1015 см"5 (ГУ взаимодействуют с С- зоной); 3 - Л^ = 4,5-Ю15 см"3, М = 3-10" см'5 (ГУ взаимодействуют с К-зоной); 4 - ЛЬ = 4,5-Ю15 см'3, М = 10'* см"3 (ГУ не взаимодействуют с С-зоной а V-зоной на частоте переменного сигнала). МДП-структуры изготовлены по технологии В.

Концентрация ГУ в разных образцах варьировалась в диапазоне 3-1015-1 • 1017 см"3.

В четвертой главе рассмотрены процессы генерации неосновных носителей в области пространственного заряда 1пАэ. Проанализированы все основные потоки зарядов протекающих в ОПЗ полупроводника при неравновесном импульсном обеднении за счет диффузии неосновных носителей из квазинейтральной области полупроводника, генерационные потоки неосновных носителей тока за счет теплового механизма генерации - рекомбинации Са - Шоккли - Рида - Холла и генерации

101 о

1-5x10

электронно - дырочных пар, вызванные освещением полупроводника светом с энергией квантов, превышающих ширину запрещеннной зоны и потоки неосновных носителей, вызванные межзонным туннелированием носителей через запрещенную зону 1пАз.

Экспериментально и теоретически анализировались кинетические кривые релаксации поверхностного потенциала (<р,) и емкости МДП-структур во времени после приложения прямоугольного импульса обеднения. Набор кинетических кривых, полученный для разных температур содержит полную информацию о токах, протекающих в области пространственного заряда и квазинейтральной области полупроводника и использовался для экспериментального определения основных механизмов генерации заряда в ОГО путем сравнения с набором теоретических зависимостей. Для выделения теплового механизма генерации и диффузионного потока носителей из квазинейтрального объема в ОПЗ полупроводника использовался известный метод анализа температурных зависимостей плотности генерационного тока от толщины слоя обеднения (1г(Щ - кривые Цербста ( рис.4). Зависимости имели

Рис.4. Кривые Цербста при нескольких температурах. На вставке - температурная зависимость диффузионного патока в квазинейтральной области полупроводника.

0,6 0.8 УЧ мкм

характерный прямолинейный участок в диапазоне IV = 0,4-0,5 мкм, связанный с термическим механизмом генерации неосновных носителей заряда. По наклону линейного участка была определена величина генерационного времени^), составляющая величину » 2,5-10"7 с. Энергия активации темпа генерации была определена по температурной зависимости тангенса угла наклона линейного участка и составляла величину » 0,2±0,02 эВ, что характерно для термической генерации через ГУ, локализованные вблизи середины запрещенной зоны ТпАв. Было показано, что при экстраполяции линейного участка к нулевой ширине запрещенной зоны при разных температурах по величине отсечки тока можно определить диффузионную длину неосновных носителей тока. Величина отсечки тока имела активационную температурную зависимость, близкую к ширине запрещенной зоне 1пАб. Для корректного определения длины диффузии дополнително был проведен расчет эффективной толщины генерационного слоя, учитывающий наличие ГУ и в кривые

19

Цербста были введены соответствующие поправки. С учетом поправок диффузионная длина неосновных носителей в измеренных образцах составляла величину 5-6 мкм (без учета поправок традиционный путь анализа кривых Цербста давал величину - 1,5 мкм). Дополнительно анализировались и преведены величины коэффициентов захвата неосновных носителей тока в ОПЗ 1пАй. На всех кривых Цербста также присутствовал нелинейный подъем (полевая зависимость плотности генерационного тока), связанный с влиянием термостимулированной туннельной эмиссии тока с ГУ.

Учет потоков неосновных носителей тока, связанный с межзонным туннелированием оказывался существенным при амплитуде импульса инжекшш > 6 В, что учитывалось при работе фотоприемных устройств. Влияние протекания туннельного тока становится существенным, когда плотность тока становится сравнимой с током тепловой генерации. На кривых релаксации поверхностного потенциала во времени (рис.5), наблюдается характерный излом, соответствующий началу выключения туннельного тока вследствие уменьшения напряженности электрического поля в ОПЗ ¡пАв в процессе релаксации тока. Стрелкой на рисунке по-

10 Т=150 К

У„=10 В м

в

т

Г

а4 £

2

1<Г 10-

Ю-4 КГ3 t, с

10'2 10"1

Рис.5. Влияние туннельного тока на кривую релаксации поверхностного потенциала. Параметры при расчете: 5= 3-105 см\С. =50 пФ, % = 3-Ю'"5 см\ 1Р= 5 мкм, а - 5-103 см"'. Сплошные кривые: 1 - теоретические кривые в отсутствие туннелирования, 2- с участием туннелирования. Пунктиром показаны соответствующие расчетные кривые при освещении потоком Ф„ = 10'5 Вт/см2 (длина волны 3 мкм). Светлыми кружками -результаты измерений без освещения, треугольниками - при освещении.

казана точка, соответствующая изгибу зон, при котором туннельная компонента темнового тока равна току термичесой генерации. При меньших изгибах зон 0>1 мс) туннельный ток будет на несколько порядков ниже тока термической генерации и, поэтому, не будет оказывать заметного влияния на характеристики ФПУ. Форма кривой релаксации приближается к обычной без учета туннелирования (кривые 1). При больших изгибах зон (К1 мс), либо при более высоких значениях концентрации примеси, туннельный ток будет значительно влиять на параметры ФПУ. Сравнение теории и эксперимента показывает, что использованная модель туннелирования удовлетворительно объясняет экспериментальные результаты. Вклад туннельной компоненты генерационного тока проявляется в возрастании шума при малых временах накопления и ослаблении фотосигнала за счет частичного заполнения ямы темновыми носителями тока. При наличии туннельного тока большую часть времени МДП-

структура релаксирует при меньших изгибах зон по отношению к МДП-структуре, которая релаксирует без учета туннельного тока. Это может привести к уменьшению коэффициента собирания фотогенерированных носителей, в особенности при малых значениях а, поскольку, чем больше плотность туннельного тока, тем быстрее МДП-структура релаксирует к малым значениям №. При этом за время накопления мы соберем в потенциальной яме меньший заряд фотогенерированных носителей. Расчеты показали, что, при определенных параметрах, в случае, когда ток фотогенирированных носителей заметно меньше плотности туннельного тока (малосигнальное приближение), величина сигнала может уменьшиться примерно в 1,5 раза. Туннельный ток также увеличит величину шума ПЗИ-элемента при малых временах накопления, поскольку количество накопленных частиц будет значительно больше, чем без туннельного тока за тоже время.

При исследовании шумов в МДП-структурах при неравновесном обеднении экспериментально установлено, что существуют два типа МДП-структур, различающихся характером шума при неравновесном импульсном обеднении. Первый тип нормальных структур имеет частотный спектр шума близкий к "белому", но отличается от пуассоновского процесса тем, что вероятность генерации неосновных носителей в произвольный момент времени зависит от суммарного числа предыдущих актов генерации. На рис.6 показано типичное проявление среднеквадратического шума в МДП-структурах. Второй тип аномальных структур имеет избыточную компоненту I//шума, а СКО напряжения шума может превышать в несколько раз шум нормальных

<а

70

1

э' 60

Рис.6. Зависимость СКО шума от времени накопления для двух типичных нормальных элементов ФП - линейки, площадью 4-10"5 см3, измеренные в отсутствии засветки после формирования затвора, но без подсоединения металлической разводки. Сплошная линия - теоретическая зависимость, полученная при следующих параметрах: т8=2,5-10'8 с, <3„,=120 нм, Ьй=5 мкм, N<1=3-1015 см"3. Стрелкой показан процент заполнения потенциальной ямы элемента темповыми зарядами.

10" 10 10 Ю'т.мс ю'

нормальных структур. Предельно достижимый в экспериментах шум МДП-структур при неравновесном импульсном обеденении соответствовал 75 неосновным носителям, накопленным в приповерхностной области арсенида индия. Теоретическая кривая на

рис.6 для вычисления среднеквадратичного значения (СКО) шума МДП-структуры бьиа получена по формуле:

и.

_ ч

К

2. К

4 С

! АО

(1)

Здесь т„ -время накопления, /-суммарная плотность генерационных токов, Н-заряд, накопленный в инверсионном слое, 5- площадь МДП-структуры, К0-импульс инжекции, Ук= 2е0еЛ^/С02, С0 -Сн Со/( С„+ Сох), где С„ -емкость нагрузки, Со, Сох -емкости МДП-структуры. Величину напряжения шума в эксперименте измеряли как: и

IX

М-1

где и„ -мгновенное значение шума для данной выборки, М - число

выборок. Измерения проводила, с помощью специально разработанной электронной схемы, которая преобразует непрерывную временную зависимость сигнала на входе МДП-структуры в дискретную последовательность отсчетов, пропорциональных накопленным зарядам за интервалы времени, определяемые заданным временем накопления. Для понижения шумов и снижения влияния помех в схеме реализован принцип двойной коррелированной выборки. Эта методика позволяет измерять СКО шума ПЗИ-элемента приведенного ко входу на уровне 1 мкВ, с точностью не хуже 50%.

В главе 5 приводятся результаты исследований гистерезисных явлений в МДП-структурах, проявляющиеся в виде формирования петли гистерезиса на ВФХ МДП-структур при приложении пилообразного напряжения в МДП-струкгурах (рис.7).

Рис.7. Высокочастотная ВФХ типичной МДП-структуры, измеренной при температуре 77 К и частоте тестового сигнала 16 кГц. Серия кривых показывает развитие гистерезиса ВФХ при обратном проходе ВФХ (обратный проход осуществлялся от разных величин отрицательных смещений на затворе МДП-структуры). Скорость развертки при записи ВФХ составляла 0,44 В/с. МДП - структуры изготовлены по технологии В.

На высокочастотных вольтфарадных характеристиках гистерезис проявляется при любых способах изготовления МДП-струзстур на ЬАя. С приборной точки зрения эффект образования гистерезиса является вредным, поскольку приводит к

формированию нестабильности электрических параметров фотоприемных устройств, в частности, к неконтролируемому изменению рабочего смещения под действием электрических полей.

Можно выделить два типа гистерезиса ВФХ МДП-структур. Один тип гистерезиса ВФХ связан с неравновесным обеднением ОГО полупроводника. При линейной развертке напряжения он проявляется на ВФХ в виде кривой соответствующей неравновесной емкости обедненного слоя (при изменении напряжения по направлению к инверсии) и с выходом емкости на уровень, соответствующий равновесному слою инверсии при обратном ходе напряжения (Рис.7). Стрелкой на рисунке показан стимулированный электрическим полем подъем емкости, связанный с тепловым генерационным током, усиленным влиянием электрического поля.

Другой тип гистерезиса связан с захватом носителей заряда на ловушки переходного слоя, локализованные в диэлектрике. Такой тип гистерезиса проявляется в смещении ВФХ в сторону отрицательных значений и соответствует накоплению положительного заряда в МДП-структуре при увеличении напряженности электрического поля (рис.7). В работе изучался именно этот тип гистерезиса ВФХ.

В результате исследования температурных зависимостей и зависимостей от напряженности электрического поля петли гистерезиса на уровне плоских зон (сдвиг напряжения плоских зон в МДП-структурах) было показано, что основным механизмом формирования гистерезиса МДП-структур на МАз является туннельный захват неосновных носителей тока на ловушки переходного слоя 1пАв - диэлектрик. Концентрация ловушек в переходном слое для разных образцов варьировалась в диапазоне 1,5-10" - 1021 см"3, а сечение захвата ловушек переходного слоя составляет 10"|7-10'18 см2 и имеет активационную температурную зависимость с характерной энергией 25-35 мэВ. Для подтверждения влияния ловушек переходного слоя на формирование гистерезиса ВФХ были проведены исследования МДП-структур, сформированных на кремнии с тем же, что и на 1пАб низкотемпературным диэлектриком РПД-ЗЮ2. Гистерезис ВФХ кремниевых МДП-структур практически отсутствовал, что свидетельствует об отсутствии заметного захвата в диэлектрике БЮт и, соответственно, об отсутствии выраженного переходного слоя вблизи границы раздела кремний - двуокись кремния. При комнатной температуре и выше наблюдался гистерезис ионного (поляризационного) типа с изменением направления контура обхода ВФХ. Эти эксперименты подтверждают справедливость предположения об определяющем влиянии переходного слоя в МДП-структурах на ¡пАб на величину гистерезиса.

Было показано, что для количественного объяснения экспериментальной полевой зависимости гистерезиса ВФХ МДП-структур необходимо ввести заметную асимметрию потенциальных барьеров переходного слоя. Экспериментальные зависимости хорошо объяснялись в предположении, что высота потенциального барьера для дырок на границе раздела арсенид индия - переходной слой составляла величину ~ 3,1 эВ при ширине запрещенной зоны переходного слоя - 4 эВ.

Высокотемпературный отжиг пластин 1пА5 в водороде перед нанесением подзатворного диэлектрика БЮг заметно уменьшал петлю гистерезиса, по-видимому, за счет снижения плотности ловушек в переходном слое до величины ~ 1018 см'3, однако, при этом резко ухудшалось качество границы раздела за счет спада величины генерационнго времени жизни. Отжиг пластин в кислороде увеличивал величину петли гистерезиса ВФХ, что было связано с увеличением плотности ловушек в переходном слое в несколько раз (предположительно за счет накопления окисных форм мышьяка и элементного мышьяка в переходном слое).

Заметное снижение величины гистерезиса ВФХ МДП-структур и, соответственно, плотности ловушек в переходном слое до величин (2-2,5)-1017 см'3 без ухудшения качества границы раздела полупроводник - диэлектрик достигалось формированием на поверхности 1пАя тонкого анодного фторсодержащего окисла толщиной - 15 нм.

При температурах в диапазоне 240 - 300 К ВФХ МДП-структур имели характерный "высокочастотный" вид, в то время как результаты численного моделирования ВФХ (показано в главе 2) указывают на формирование низкочастотной формы ВФХ. Это противоречие объясняется реализацией ситуации закрепления уровня Ферми на поверхности полупроводника и указывает на активную работу ловушек переходного слоя при повышенных температурах. Гистерезис при этом формируется как за счет перезарядки ловушек переходного слоя, так и за счет формирования гистерезиса ионного типа, связанного с миграцией протонов в двуокиси кремния.

Шестая глава посвящена описанию технологических операций, используемых при изготовлении МДП-структур на 1пАв и свойств полученных технологических слоев. В качестве полупроводниковых подложек использовались автоэпитаксиальные структуры арсенида индия марок ЭСАИ-40-35-10 или ЭСАИ-92-35-10 по Яе 0.040 ТУ. Эпитаксиальные слои п-типа проводимости толщиной 5-10 мкм и концентрацией электронов (1-5)-1015 см'3 были выращены на сильнолегированных подложках п++ (~1017 - Ю18 см'3) с ориентацией (111)А. При изготовлении МДП-структур основными являются следующие технологические операции: химическая обработка и модификация поверхности полупроводниковых пластин, выращивание диэлектрической слоя и формирование прозрачного проводящего затвора.

Модификация поверхности подложек проводилась либо подбором состава травителя эпитаксиальной пленки, либо выращиванием на поверхности пластины сверхтонкой пленки анодного окисла толщиной ~ 15 нм. В качестве подзатворного диэлектрика, использовались слои двуокиси кремния, полученные окислением моносилана в кислороде при атмосферном (технология А, температура синтеза 200 °С) и при пониженном до 150 Topp (технология В, температура синтеза 195 °С и 220° С) давлении. В качестве электрода использовали легированные слои 1п20з, полученные ионно-плазменным напылением в вакуумной камере.

Модификация поверхности InAs с помощью различных химических обработок, а также выращивание тонкого анодного окисла в электролитах разного состава перед нанесением подзатворного диэлектрика SiCh не позволяет получить границу раздела InAs - окисел с плотностью ПС ниже (2-3)-10и эВ''см"2.

Введение фторид- ионов в состав как водного (щелочного) электролита так и безводного (кислотного) электролита при оптимальных концентрациях позволяют сформировать близкую к идеальной границу раздела InAs - окисел с плотностью быстрых ПС на уровне < 2-Ю10 эВ"'см"2. Влияние фтора объясняется образованием на поверхности InAs оксифторида пятивалентного мышьяка, изоэлектронного и изоструктурного соединению мышьяка с индием в объеме полупроводника. Такой вывод делается на основании изучения состава тонких анодных окислов методом РФЭС.

Оптимальная толщина анодного окисла, составляющая величину - 15 нм. Увеличение толщины АО ухудшает стабильность МДП - структур в электрических полях, уменьшение толщины АО ухудшает воспроизводимость электрофизических параметров границы раздела по площади полупроводниковых пластин.

Синтез слоев Si02 при атмосферном давлении происходит в очень узком диапазоне условий роста (соотношения потоков кислород/моносилан). Это приводит к большей невоспроизводимости данного процесса. При использовании атм-БЮг в процессе изготовлении многоэлементных фотоприемных линеек не удалось изготовить структуры с дефектностью менее 1% (из 16384 элементов матрицы 128x128, или 65536 элементов матрицы 256x256).

Оптимизированная технология синтеза слоев SiOj, полученных в реакторе пониженного давления при температурах 200 - 220 °С позволяет получить более качественные диэлектрические пленки и обеспечить постоянство скорости роста при заметном изменения соотношения потоков кислород/моносилан. Слои РПД-ЭЮг. по-сравнению со слоями aTM.SiOj, характеризуются меньшими (на 1,5-2 порядка) значениями сквозного тока, более высокими (~ в 2 раза) пробивными напряжениями.

Макропористость пленок РПД-ЭЮг, измеренная пузырьковым методом, примерно на порядок ниже (30-50 пор/см2). Это обеспечивает возможность создания многоэлементных фотоприемных устройств на основе матриц размерностью 128x128 и 256x256 фотоприемных ячеек с выходом годных элементов более 99%.

Исследовались вольт-амперные характеристики (ВАХ) МДП-структур. Получены параметры и величины ряда характеристик МДП-структур, необходимые при проектировании полупроводниковых фоточувствительных приборов.

Механизм сквозной проводимости МДП-структур на ЪтАв в сильных электрических полях при температуре ниже 160 К определяется туннельной инжекцией электронов из ЬАэ через окисел ЭЮг, формирующий потенциальный барьер треугольной формы высотой 3,8 - 4 эВ (рис.8).

1x10"'

1x10"

1x10'

1x10'

22

■23

1х10"241

Рис.8. ВАХ МДП-структуры, изготовленной по технологии А (травитель молочная кислота: ЮЮ, =1:10) при Т=77 К в координатах Фаулера-Нордгейма (кружки). Сплошная линия - теоретическая зависимость при эффективной массе туннелирукмцих носителей /и "=0,42 т; и высоте барьера на границе раздела ЬтАв - диэлектрик Ф=4 эВ.

0 8 0,9 1,0 1,1 1,2

Е"1х107, В"1см

После приложения напряжения к МДП-структуре наблюдалась релаксация тока во времени. Проведенные исследования показали, что уменьшение туннельного тока во времени в сильных электрических связано с захватом электронов на ловушки в БЮг с концентрацией 4-1019 - 5-1020 см~3 и сечением захвата ~ 8,5-Ю"''3 см2.

На части образцов при температурах 7>200 К образцов наблюдалась ионная проводимость пленок БЮг с характерной энергией активации 0,63 - 0,65 эВ, связанная с дрейфом заряженных протонов в электрическом поле с концентрацией (1-3)-1018 см'3 (по измерениям в слабых электрических полях напряженностью < 2-105 В/см) и (6-30)-1018 см"3 (по измерениям в электрических полях напряженностью > 3-Ю6 В/см). Наличие протонов в пленке двуокиси кремния связано с присутствием в пленке окисла адсорбированной воды. В пленках атм-5Юг концентрация адсорбированной воды составляла ~ 3 - 5%. Объемная доля адсорбированной воды в пленках РПД-5Юг составляла величину - 1,7 - 1,8%.

Глава 7 посвящена исследованию МДП-струхтур на InAs методом туннельной спектроскопии со сверхтонкими (2-4 нм) собственными окисными слоями в качестве диэлектрика, сформированных разными способами.

Метод основан на измерении туннельных токов и их производных по напряжению от напряжения. Во время туннелирования из металла в полупроводник электрон теряет энергию равную энергии возбужденного гармонического осциллятора в барьере или полупроводнике. Потеря энергии может происходить на примеси, локализованной в туннельном барьере или иа фоконах полупроводника. Экспериментально каждый такой процесс проявляется в виде узкого пика на зависимости второй производной тока по напряжению Sl/dV* э do/dV (V) при величине eV-hco, где ю частота возбужденной моды колебаний. Серия пиков, проявляющаяся при разных напряжениях называется туннельным спектром.

Для проведения измерений была создана установка и разработана методика регистрации туннельных спектров высокоомных контактов (~10 МОм). Исследовались также особенности протекания туннельных токов. При интерпретации туннельных спектров для определения фазового состава окисных слоев использовались данные ИК-спектроскопии, спектры комбинационного рассеяния, а также туннельные спектры реперных образцов.

На ВАХ структур со сверхтонкими слоями собственного окисла, независимо от способа их получения, наблюдается участок отрицательного дифференциального сопротивления, появление которого связано с околорезонансным туннелированием с участием квантового уровня инверсионного слоя. ВАХ образцов, в которых диэлектрическая пленка была получена в результате химической обработки подложек InAs в растворе молочной кислоты, объясняется в рамках модели с закреплением зон, т.е., когда уровень Ферми полупроводника закрепляется на поверхностных состояниях, в то время как при обработке InAs в КОН с последующим отжигом в Ог закрепления уровня Ферми на ПС не происходило. Оценки показывают, что для этих двух случаев плотности ПС различаются примерно на 2 порядка величины.

В неупругих туннельных спектрах этих структур, содержащих резкие скачки потенциала, например на границе раздела полупроводник - диэлектрик или на рассеивающих примесях в барьере, наблюдается эффект усиления фононных линий (рис.9), в то время, как в спектрах образцов Pt - InAs (р - типа), изготовленных напылением металла "in situ" на атомарно чистую поверхность InAs в сверхвысоком вакууме присутствует пик, связанный с возбуждением объемного LO-фонона InAs (рис.10).

Рис.9. Туннельный спектр МДП- структуры Аи - сверхтонкий термичекий окисел - р-МАв. Показаны характерные линии возбуждения фононов арсенида индия, фононов электрода и деформационных колебаний молекул, входящих в состав окисла.

10 20 30 40 Е, мэВ

Рис. 10. Туннельный спектр барьера Шот-тки Р^ЬгАз (р-типа) без диэлектрической прослойки между металлом и полупроводником. Хорошо видны два пика, связанных с возбуждением продольного оптического фонона ГпАэ. В области энергий 150 - 200 мэВ видны пики, связанные с примесным уровнем, локализованным в запрещенной зоне ОПЗ ¡лАэ.

V. в

Туннельные спектры МДП-структур со сверхтонкими окислами на поверхности ЬАб после различных обработок имеют множественные пики, характеризующие объем полупроводника и окисел на поверхности. В области малых энергий наблюдался пик, связанный с возбуждением фононов материала электрода. Проведенные исследования показали также, что метод позволяет регистрировать соединения, адсорбированные на поверхности окисла. Так на спектрах образцов, обработанных в растворах молочной кислоты, даже после длительных отмывок в воде наблюдаются пики, связанные с возбуждением молекул молочной кислоты. Поэтому, с одной стороны, однозначная интерпретация спектров для определения фазового состава из-за высокой чувствительности метода затруднена (в первую очередь, из-за отсутствия реперных образцов соединений, входящих в состав окисла). С другой стороны, высокая чувствительность метода позволяет исследовать более тонкую структуру слоев.

Например, на спектрах структуры с окислом, образованном после обработки пластины 1пАв в щелочном травителе (КОН'.НзСЬ) с последующим отжигом в кислороде (Рис.11) наряду с пиками, указывающими на наличие в слое полуторных окислов 1п20з, МгОз и пиков, характеризующих колебания решетки полупроводника, наблюдаются пики, относящиеся к деформационным колебаниям ОН- и СН -групп. Это указывает на наличие в окисле гидратированных окисных форм индия и молекул воды, встроенных в окисел. Появление углеводородов связано, по-видимому, с внесением загрязнений при напылении полевого затвора МДП-струкгуры.

V, мВ

Рис. 11. Туннельный спектр сверхтонкой диэлектрической пленки естественного окисла на поверхности 1пАз после обработки пластины в щелочном травителе с последующим отжигом в кислороде.

Заключительная восьмая глава посвящена исследованию многоэлементных фотоприемных устройств линейчатого и матричного типа на 1пАз и приборов созданных на их основе. Описаны конструкции и технология изготовления линейчатых и матричных гибридных микросхем на основе двухрядных линеек с шахматным расположением элементов 2x64, 2x128 (размер элемента - 55x60 мкм2, шаг - 75 мкм), однорядной линейки 1x128 (размер элемента - 40x500 мкм2, шаг - 50 мкм), двухрядной линейки 2x192 (размер элемента - 26x94 мкм2, шаг - 50 мкм), однорядной спектрометрической линейки (размер элемента - 17x300 мкм2, шаг - 25 мкм) и матриц 128x128 (размер элемента - 40x40 мкм2, шаг 50 мкм) и 256x256 (размер элемента - 30x30 мкм2, шаг 40 мкм).

В гибридных микросхемах реализована работа ФП-элементов в режиме накопления и инжекции заряда. Кремниевые мультиплексоры производят

периодический последовательный опрос всех элементов и выводят данные о накопленном заряде в виде последовательностей импульсов в сигнальную шину. В промежутках между опросами элементы находятся в режиме накопления полезного |

сигнала, что обеспечивает высокую степень использования оптической информации. Время обработки сигнала с одного элемента порядка 1 мкс при времени накопления элемента (1-30 мс). Фотоотклик, пропорциональный интегральной освещенности, за «

время накопления регистрируется всеми фотодатчиками, присоединенными к индивидуальным ячейкам считывания кремниевого мультиплексора. Кремниевый мультиплексор один раз за время накопления (0,2-50 мс) проводит последовательный (

опрос элементов. Усиленные сигналы с фотодатчиков через сдвиговый регистр I

мультиплексора выводятся на один или два выхода.

Сборка ФПУ линейчатого типа осуществляется методом холодной сварки, когда ФП-линейка и коммутаторы обращены пленарной стороной к прозрачному в ИК- и видимой области лейкосапфиру. Такой принцип конструктивного построения 1

линейчатых ФПУ позволяет располагать фоточувствительные элементы в фокальной плоскости оптико-механического блока с точностью порядка 10 мкм (при этом допускается значительный разброс полупроводниковых кристаллов по толщине). В 1

других вариантах засветка элементов ФП-линейки осуществлялась через кремниевую '

подложку мультиплексора.

При изготовлении матричных ФПУ используется известный метод flip-chip (метод перевернутого кристалла). Присоединение кристаллов проводится методом групповой холодной сварки с помощью индиевых столбиков, напыленных на контактные площадки.

На рис. 12 показана типичная спектральная характеристика ФП-элемента линейки

Рис.12. Спектральный отклик фотосигнала ПЗИ-элемента ФП-линейки при облучении элементов потоком квантов от абсолютно черного тела (573 К).

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

X, мкм

при фиксированной температуре. Видно, что длинноволновая граница чувствительности ФП-элементов очень резкая и определяется фундаментальным краем собственного поглощения эпитаксиальной пленки арсенида индия. В спектральном диапазоне (-2,7-2,8 мкм) видна полоса поглощения, связанная с поглощением воды в атмосфере. Плавный спад фотосигнала в коротковолновой области связан с уменьшением числа квантов падающих на элемент, поскольку Nx = Р^(Мс), здесь Nx -число падающих на элемент квантов излучения и Ра - мощность монохроматического излучения. Измере-ния проводились при нескольких температурах. По температурной зависимости фото-отклика элементов линейки по Х^щ (начало резкого спада фотосигнала) была получена температурная зависимость ширины запрещенной зоны в эпитаксиальных пленках InAs п - типа проводимости с концентрацией легирующей примеси (1-5)-1015 см"3.

Исследованы зависимости фотосигнала элементов линеек и матриц от времени накопления, температуры, величин сигнального и фонового потоков, распределения сигнала и шума по элементам линеек и матриц. Получены данные о спектральной чувствительности элементов линеек и матриц. Исследованы шумы в гибридных микросхемах и получены данные о величине обнаружительной способности фоточувствительных элементов. При засветке ФП-элементов линейки гибридных микросхем разброс фотосигнала в среднем не превышал 20% от среднего зачения, разброс СКО шума не превышал 25%. Элементы гибридных микросхем в температурном интервале 77 - 150 К работали в режиме ограничения флуктуациями фона при потоке -10"® Вт/см2. Обнаружительная способность элементов составляла величину ~ 1,7-1012 смГц|/2/Вт в эксперименте и ~ 2,4-Ю12 смГц|/2/Вт по результатам расчета. Ухудшение обнаружительной способности в эксперименте связано с конструкционными потерями света, которые можно уменьшить за счет оптимизации конструкции до 8-10%.

На рис.13 показана конструкция гибридной микросхемы матричного модуля

ФПУ.

Рис.13. Конструкция гибридной интегральной схемы матричного модуля ФПУ 256x256 элементов. Здесь: 1- сильнолегированная подложка 1пАз (N,1« •10" см"3); 2-фоточувствительный эпитаксиальный слой 1пАз толщиной 4-10 мкм (N,¡»10" см'3); 3-индиевые столбики; 4-кремни-евый мультиплексор; 5- падающий поток ИК-излучения; 6- вертикальный и горизонтальный сдвиговые регистры мультиплексора; 7- выходные контактные площадки мультиплексора.

На рис.14 и рис.15 показано распределение сигнала и СКО-шума по элементам фрагмента матрицы. Анализ показал, что фоточувствительные элементы работают в ситуации, близкой к теоретическому пределу.

Поскольку в фотоприемном модуле сильнолегированная подложка играет роль отрезающего фильтра были проведены измерения пропускания подложек в спектральном диапазоне 2-3 мкм. Результаты по пропусканию сравнивались с расчетами в рамках известной модели Андерсона. Было показано хорошее соответствие

Рис.14. Распределение фотосигнала по ГОИ-алементам фрагмента 32x70 тестовой матрицы с размером элементов 40x40 мкм. Величина сигнального потока света составляла » 2-10"5 Вт/см2, время накопления - 64 мкс. Температура измерения - 80 К.

I

Рис.15. Распределение СКО-шума по ПЗИ-элементам фрагмента 32x70 тестовой матрицы с размером элементов 40x50 мкм. Величина потока комнатного фона и 1-Ю"6 Вт/см2. Амплитуда импульса инжекции я 1,3 В.

теории и эксперимента. Обнаружительная способность элементов матриц (256x256) в составе гибридных микросхем составляла величину ~ (3-5,5)-10|г смГц'л/Вт в эксперименте (для 95,8 - 98,8% элементов) и ~ 8-1012 смГц|/2/Вт по результатам расчета. Как и в случае линейчатых ФПУ, пониженные значения обнаружительной способности связаны с оптическими потерями. Величина потерь, в основном, определяется разбросом уровня легирования сильнолегированных подложек арсенида индия и, соответственно, смещением фундаментального края поглощения подложки. Другой причиной, вызывающей потери, является толщина поглощающего эпитаксиального слоя, поскольку засветка ФП-элементов осуществлялась сквозь сильнолегированную

подложку, являющуюся отрезающим фильтром в коротковолновой области спектра за счет эффекта Бур штейна - Мосса.

На основе гибридных интегральных микросхем линейчатого и матричного типов были разработатаны несколько тепловизианных камер и инфракрасный спектрометр.

В компьютеризованной тепловизионной камере на основе гибридной микросхемы матричного ФПУ, размерностью 128x128 элементов, тепловое излучение наблюдаемой сцены фокусируется инфракрасным германиевым объективом на матрицу гибридной микросхемы, установленной на охлаждаемом медном пьедестале металлического вакуумного заливного азотного криостагга с угольным геттером, обеспечивающим длительное сохранение вакуума в криостате. Лейкосапфировое окно криостата имеет двусторонее антиотражающее покрытие, полученное осаждением двуокиси кремния на сапфир (окисление моносилана в кислороде при температуре 1100 °С). Уровень фоновой засветки ограничен холодной диафрагмой, установленной в криостате. Предварительно усиленные сигналы с гибридной микросхемы ФПУ через один выход подаются на вход усилителя с дифференциальным выходом. Усиленные полезные сигналы подаются на дифференциальный вход 12-ти разрядного АЦП AD9220AR фирмы "Analog Devices". Выход АЦП подключен к входу сумматора, который вычисляет разность двух соседних выборок с каждого элемента ФПУ, обеспечивая двойную коррелированную выборку. Вычисленная разность складывается со значением суммы, полученной по предыдущим кадрам, хранящимся в одном из банков памяти. Максимальное число кадров в сумме равно четырем. Одновременно из другого банка памяти информация передается в персональный компьютер через контроллер и ЕРР параллельный порт. Назначение банков памяти для работы с сумматором и портом производится диспетчером памяти. Для уменьшения уровня помех управляющие сигналы синхронизованы от кварцевого генератора, а аналого-цифровой преобразователь и блоки вынесены за пределы корпуса тепловизора и размещены на плате связи с параллельным портом компьютера. Аналоговое напряжение сигналов передается из блока в контроллер по витой паре кабеля (длина - 4 м). Одна линия кабеля (двунаправленная), соединяющая плату управления с контроллером, использована для передачи смеси синхроимпульсов и команд управления шторками устройства калибровки. От компьютера управляется и специальное устройство калибровки размещенное между объективом и входным окном криостата, состоящее из двух подвижных заслонок (зеркальной и черной), управляемых электромагнитами. Электромагниты управляются схемой, которая также передает в контроллер импульсы,

;вяэп О'БРР параллрпшыц портом.

синхронизующие работу АЦП, сумматора и блока

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I

Величины сигналов с элементов матрицы при пе ¡екрьгфк йЗРиШ'ЁКЧк и зеркальной

У

;е>к

С Петербург ОЭ 300 акт f

шторками являются опорными при формировании кадра. Черная шторка имитирует формирование сигнала от условно теплого тела, а зеркальная - от условно холодного тела.

По четырем жилам кабеля подается напряжение 12 В от блока питания компьютера. Потребляемая тепловизионной камерой мощность не превышает 3,6 Вт.

На рис.16 показано распределение обнаружительной способности по фоточувствительным элементам матрицы в тепловизионной камеры.

8ООО1

§ 6000 х ф г

£40001

<•5 О

|го т

2,6

2,8 О*

3,0 3,2 3|4 101г смГц1,г/Вг

3,6

Рис.16. Гистограмма обнаружительной способности £>, матричного ФГТУ, измеренного в составе тепловизионной камеры. Величина приборного фона оценивалась величиной 8,4-10"7 Вт/см2. Время накопления - 11 мс с проведением внешнего суммирования четырех кадров.

к

Теоретический анализ показал, что элементы матрицы работают в режиме ограничения флуктуациями комнатного фона достаточно близко к теоретическому пределу. Теоретическая величина обнаружительной способности составляла X)" = 5,326-1012 смГц,/2/Вт. Снижение экспериментальной величины обнаружительной способности элементов связано с потерями оптического сигнала на элементах конструкции (входное окно, объектив, гибридная микросхема). Можно оценить квантовую эффективность преобразования оптического сигнала элементов матрицы величиной - 64%. Температурная чувствительность элементов матрицы при наблюдении объекта с температурой 32 °С составляла величину - 28 мК. Исследовалась также возможность увеличения температурной чувствительности тепловизионной камеры за счет внешнего накопления полезного сигнала. Выборки проводились с частотой 20 с"1. Для шума типа "белого" СКО шума не должно зависеть от числа выборок. Дополнительные низкочастотные шумы типа 1// приводили к подъему СКО при временах измерения больших 1 секунды (число выборок > 20). При суммировании 16 кадров экспериментально наблюдалось улучшение температурной чувствительности элементов гибридной микросхемы с 28 мК до 7 мК, при наблюдении объекта с температурой 32 °С.

Спектральная характеристика фоточувствительности гибридной микросхемы показана на рис.17. Длинноволновый край 3,05 мкм) определяется

фундаментальным краем поглощения эпитаксиального слоя 1пА$ при рабочей температуре микросхемы (Т= 80К). Коротковолновый край зависит от уровня легирования вырожденной подложки ГпАв и изменяется в пределах 2,4-2,8 мкм для разных образцов. Было замечено, что уровень легирования вырожденной подложки может заметно меняться по площади одного образца. Две кривые, А и В, показанные

100

С!

ф80 X

".60 с

со

Е 40

О о

о

■е

20

Рис.17. Спектральная характеристика фоточувствительности элемента матричного фотоприемного устройства.

2,4 2,6 2,3 3,0 3,2 3,4 Длина волны, мкм

на рис.17, с разными коротковолновыми краями спектра фоточувствительности (ДХ«0,05мкм), соответствуют двум областям (соотношение площадей областей Бд/Зв-З) для одной матрицы. Оценки показывают, что в двух областях подложки концентрация донорной примеси составляет величины = 4,8-10|7см'3 и « 5,8-10|7см"3, соответственно. Провал на спектральной характеристике ФП-элемента вблизи 2,8 мкм связан с поглощением излучения на парах воды в комнатной атмосфере.

С помощью тепловизионной камеры получены высококонтрастные тепловизионные изображения нагретых объектов. Высокий контраст изображения обеспечивался высоким пространственным разрешением элементов. Оптическая связь между соседними элементами по оценкам не превышала 2%. На рис.18 показана функ-

38 ■ °36

§34

|32 ш

§30 ш

н-28 26" 24„

20 40 60 80 100 120

НОМЕР ЭЛЕМЕНТА 8 СТРОКЕ

Рис.18. Функция распределения фотосигнала вдоль строки матричного фотоприемного устройства при наблюдении объекта со ступенчатым изменением температуры.

оия распределения фотосигнала вдоль строки гибридной микросхемы, которая дает представление о пространственном разрешении тепловизионной камеры. Функция распределения получена при наблюдении объекта со ступенчатым изменением температуры. Для идеального прибора, когда граница между полями с разной температурой в плоскости изображения проходит между элементами матричного ФПУ, на таком графике должны быть только элементы с двумя значениями сигналов, соответствующих двум наблюдаемым температурам. В нашем случае разность в фотосигнале двух соседних элементов составляет -75% от максимальной, что соответствует параметрам использованного объектива.

Тепловизионная камера может использоваться в медицине и промышленности для формирования теплового изображения объекта (термограммы) и измерения температуры в любой точке объекта без физического контакта с ним. Высокое температурное разрешение и быстродействие камеры позволяет получать высококонтрастные термограммы объектов в режиме реального времени. Это обеспечивает возможность эффективного использования данного прибора в различных областях науки, техники, медицины. Для удобства формирования и обработки термограмм разработано программное обеспечение, которое позволяет: определить абсолютное значение температуры в любой заданной точке; выводить график распределения температуры вдоль выбранного сечения термограммы; получить термограммы в черно-белом и цветном изображении; регулировать контрастность и яркость изображения; получить негативное изображение термограммы; задавать границы температурных зон при визуализации кадра; производить запись на жесткий диск в режиме реального времени любой последовательности термограмм, в том числе, в режиме видеофильма и считывание термограмм из файлов в специальном и стандартном графическом формате (BMP); провести запись фильма в виде последовательности кадров в реальном масштабе времени; сопровождать каждую термограмму текстовым описанием.

В области медицины тепловизионная камера позволяет проводить термографическое обследование пациентов с целью раннего, профилактического диагностирования целого ряда заболеваний до появления жалоб больного и деструктивных изменений в тканях. В области научных, прикладных и промышленных задач тепловизионная камера позволяет проводить исследование процессов теплопереноса, теплообмена в газах, жидкостях, твердых телах, различных механических конструкциях и силовых агрегатов.

На рис.19 приведен пример тепловизионного изображения. Температурное разрешение камеры составляла 28 мК и при накоплении сигнала достигала величины 7 мК.

Рис.19. Пример термограммы лица человека. На рисунке показаны температуры в разных точках термограммы.

к

Ниже приведены основные технические характеристики тепловизионной камеры.

Фоточувствительный элемент.......................матрица ТпАб МДП-конденсаторов;

Германиевый объектив...................................................1)/Р=1/1,8; Р= 20,5 мм;

Поле обзора,...................................................................18 х 18 град;

Степень дискретизации кадра...................................128x128 элементов;

Спектральный диапазон чувствительности*................2,8-3,05 мкм;

Частота кадров, .................................................1Д5-45 с'1;

Обнаружительная способность.......................................3,3-1012 смТц1/5/Вт

Температурная чувствительность (/,=20с"',Т=32° С)...0,028 "С;

Предельная чувствительность (Гк= 1 -25с"' ,Т=32° С).....0,007 °С;

Динамический диапазон (Гк=20с"')................................72 дБ;

Динамический диапазон (^=1.250"')..............................84дБ;

Температурный диапазон измерений**..........................20 - 42 °С;

Абсолютная точность измерения температуры,

при температуре прибора 22±2° С ................................±0,25 °С;

Напряжение питания тепловизионной камеры

от системного блока компьютера....................................12 В;

Мощность, потребляемая тепловизионной камерой......3,6 Вт;

Хладоагент.........................................................жидкий азот;

Объем жидкого азота на одну заправку.......................ОД л;

Время непрерывной работы при одной

заправке жидким азотом, не менее..........................12 часов;

Габариты, вес......................................................диаметр 110 мм, длина 240 мм, 3,5 кг.

*) коротковолновая граница спектральной чувствительности может меняться в пределах 2,4-2,8 мкм, в зависимости от уровня легирования подложки ШАб.

**) при калибровке прибора для медицинских применений, для других применений может быть расширен.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы работы. Конкретные результаты и выводы состоят в следующем:

Основные результаты н выводы диссертационной работы.

1. Разработана и реализована одномерная модель МДП-структуры в диффузионно-дрейфовом приближении с учетом генерационно-рекомбинационного механизма обмена свободных носителей с разрешенными зонами по Са-Шоккли-Риду-Холлу с концентрацией ГУ, сравнимой с концентрацией легирующей примеси. Модель позволяет проследить за формированием ОПЗ полупроводника с предельно малых максвелловских времен, провести количественный расчет низкочастотных, высокочастотных, динамических ВФХ, исследовать релаксацию накопленных зарядов, поверхностного потенциала и емкости при неравновесном импульсном обеднении во времени в зависимости от температуры и уровня освещения.

2. Обнаружено, что в ОПЗ ЬгАв всегда присутствуют ГУ с концентрацией порядка и больше концентрации легирующей примеси с энергетическим положением влизи середины запрещенной зоны (в 0,22 эВ от дна зоны проводимости). Концентрация ГУ в разных образцах нелегированного автоэпитаксиального слоя л-ЬгАя варьировалась в диапазоне 3-1015-М017 см"3.

Показано влияние ГУ на вид ВФХ, проявляющееся в виде наличия максимума в области истощающих напряжений на низкочастотной и среднечастотной ВФХ, в виде пологой полочки при переходе от обеднения к слабой инверсии и увеличения величины емкости в области сильной инверсии на высокочастотных ВФХ.

Установлено, что концентрацию ГУ можно определять по величине избыточной инверсионной емкости МДП-структуры, по амплитуде максимума частотной зависимости активной компоненты проводимости в области истощающих потенциалов, либо по наличию характерной полочки при переходе ОПЗ МДП-структуры от обеднения к слабой инверсии.

3. Разработана замкнутая технология изготовления МДП-структур на арсениде индия с модифицированной поверхностью, позволяющая реализовать в МДП-струюгурах близкую к идеальной границу раздела полупроводник - диэлектрик с плотностью ПС на уровне < 2-10'° см"2эВ*'. Модификация поверхности достигалась анодным окислением поверхности 1пМ с введением фторид-ионов в состав

электролита в оптимальной концентрации ~ 2 об.%. После модификации на поверхности формировался слой окисла толщиной ~ 15 нм , состоящий из оксифторида пятивалентного мьипьяка и фторида индия.

Методом туннельной спектроскопии показано, что переходной слой толщиной 24 нм на поверхности 1пАз после любых химических обработок имеет сложный состав. Он состоит из окислов индия, мышьяка и их гидратированных форм, остатков травителя и других примесных молекул и оказывает доминирующее влияние на электрофизические свойства границы раздела полупроводник-диэлектрик.

Определена оптимальная толщина анодного окисла, составляющая величину ~ 15 нм. Увеличение толщины АО ухудшает стабильность МДП-структур в электрических полях, уменьшение толщины АО ухудшает воспроизводимость электрофизических параметров границы раздела по площади полупроводниковых пластин.

4. Проанализированы основные закономерности протекания токов в ОПЗ 1пА$ при неравновесном импульсном обеднении в зависимости от температуры и напряженности электрического поля. Из анализа температурных зависимостей плотности токов, текущих в ОПЗ ¡пАв получены величины диффузионных потоков поступающих в ОПЗ полупроводника из квазинейтрального объема, и величины токов, связанные с генерацией неосновных носителей через ГУ, локализованные вблизи середины запрещенной зоны ЬгАв. Получена величина»диффузионной длины неосновных носителей тока, равная 5-6 мкм.

Обнаружен избыточный генерационный ток, текущий в ОПЗ ЬаАя в начальный момент времени после приложения импульса неравновесного обеднения, связанный с процессом термостимулированной ионизации ГУ в электрическом поле. Стимулированную электрическим полем ионизацию ГУ также можно наблюдать при записи ВЧ ВФХ МДП-структур в виде увеличения емкости при переходе ОПЗ от обеднения к инверсии. Выяснены условия протекания туннельного тока в ОПЗ ГпАэ и показано, что при типичной концентрации донорной примеси ~ 3-Ю15 см'3 плотность туннельного тока зона-зона превышает плотность тока термической генерации неосновных носителей при амплитудах импульса инжекции > 6 В и температуре 150 К.

5. Экспериментально установлено, что существуют два типа МДП-структур, различающиеся характером шума при неравновесном импульсном обеднении. Первый тип нормальных структур имеет частотный спектр шума близкий к "белому", но отличается от пуассоновского процесса тем, что вероятность генерации неосновных носителей в произвольный момент времени зависит от суммарного числа предыдущих актов генерации. Второй тип аномальных структур имеет избыточную компоненту \// шума, а СКО напряжения шума может превышать в несколько раз шум нормальных

структур. Предельно достижимый в экспериментах шум МДП-структур при неравновесном импульсном обеднения соответствовал 75 неосновным носителям, накопленным в приповерхностной области арсенида индия.

6. Показано, что основным механизмом формирования гистерезиса МДП-структур на 1пАв является туннельный захват неосновных носителей тока на ловушки переходного слоя 1пАз - диэлектрик с концентрацией 1,5-10'9 - 102' см"5 и сечением захвата 10'17-10"" см2, имеющим активационную температурную зависимость с энергией 25-35 мэВ.

Выяснено, что для объяснения экспериментальной полевой зависимости гистерезиса 8ФХ МДП-структур необходимо ввести заметную асимметрию потенциальных барьеров переходного слоя.

7. Замечено, что высокотемпературный отжиг пластин ЬтАз в водороде перед нанесением подзатворного диэлектрика снижает плотность ловушек в переходном слое до 101® см'3 и резко снижает генерационное время жизни. Отжиг пластин в кислороде усиливает гистерезис ВФХ, что связано с увеличением плотности ловушек в переходном слое в несколько раз (предположительно за счет накопления окисных форм мышьяка и элементного мышьяка).

Обнаружена возможность снижения величины гистерезиса ВФХ МДП-структур без уменьшения генерационного времени жизни за счет уменьшения плотности ловушек в переходном слое до величин (2-2,5)-1017 см'3, полученной в результате формирования на поверхности 1пАз тонкого анодного фторсодержащего окисла толщиной - 15 нм.

8. Установлено, что повышение температуры синтеза диэлектрической пленки БЮг в реакторе пониженного давления при окислении моносилана кислородом улучшает диэлектрические параметры пленок и увеличивает диапазон изменения соотношения потоков кислород/моносилан при постоянной скорости роста пленки. При температуре синтеза 220 °С достигута пористость пленок БЮг на уровне 30 - 50 пор/см2, что обеспечивает возможность создания многоэлементных фотоприемных устройств на основе матриц размерностью 128x128 и 256x256 фотоприемных ячеек с высоким процентом выхода годных ячеек.

9. Выяснено, что механизм сквозной проводимости МДП-структур в сильных электрических полях при температуре ниже 160 К определяется туннельной инжекцией электронов из 1пАэ через окисел БЮг, формирующий потенциальный барьер треугольной формы высотой 3,8 - 4 эВ. Обнаружено уменьшение туннельного тока во времени в сильных электрических полях после приложения напряжения к МДП-

структуре, связанное с захватом электронов на ловушки в SiOj с концентрацией 4-101' -5-Ю20 см-3и сечением захвата- 8,5-10'13 см2.

10. Открыт эффект усиления фононных линий в неупругих туннельных спектрах твердотельных структур, связанный либо с резкими скачками потенциала, например на границе раздела полупроводник - диэлектрик, либо на рассеивающих примесям в барьере.

11. Объяснено появление отрицательного дифференциального сопротивления в структурах Au - сверхтонкий диэлектрик - полупроводник - InAs р- типа проводимости, связанное с околорезонансным туннелированием с участием квантового уровня инверсионного слоя.

12. Разработана замкнутая технология изготовления многоэлементных линейчатых и матричных гибридных фотоприемных микросхем спектрального диапазона 1 - 3 и 2,6 - 3 мкм с обнаружительной способностью до = 5-1012 смГц1/2/Вт, работающих в режиме ограничения флуктуациями комнатного фона, для решения различных спектрометрических и тепловизионных задач. На основе гибридной микросхемы с матрицей 128x128 фотоприемных МДП-конденсаторов разработана компьютезированная тепловизионная камера научного, медицинского и промышленного применения с температурным разрешением 28 мК (частота кадров 20 Гц, температура объекта 32 °С) и с предельным температурным разрешением 7 мК (частота кадров 1,25 Гц, температура объекта 32 °С).

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах.

1. А.П.Ковчавцев. Анализ спектра поверхностных состояний на границе раздела Si-SiOj в МОП структурах со сверхтонким окислом методом проводимости // Препринт 1278, Новосибирск, 1978.

2. А.П.Ковчавцев, А.А.Французов. Пористость термического окисла кремния толщиной 30-600 А // Микроэлектроника, 1979, т.8, вып.5, с. 439.

3. А.П.Ковчавцев. Туннельные токи в системе Au-SiOrSi с окислом толщиной 16-36 А // ФТТ, 1979, т.21, в 10, с.3055.

4. A.A.Frantsuzov, A.P.Kovchavtsev. The Détermination of Surface Potential Fluctuation Values and Spatial Distribution of Traps in Insulators from the Temperature Dependence of the (Gp/œ)-a> Curves of MOS Structures // Phys.Stat.Sol., 1983, 79, p.503.

5. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, В.Н.Дроздов, О.СЛипатникова. Механизм поперечной проводимости МДП-структур на основе арсенида индия при низкой температуре // Поверхность Физика, химия, механика, 1984, т. 8, с. 68.

6. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников. Анализ состава сверхтонких окислов на поверхности методом туннельной спектроскопии // Сб. VIII совещания "Физика

поверхностных явлений в полупроводниках" Тезисы докладов, Киев, 1984, часть 2, с.45.

7. АЛ.Ковчавцев, С.М.Крыцин, В.Г.Половинкин, Н.И.Халиуллвн. Автоматизированная установка доя измерения высокочастотных вольт-фарадиых характеристик структур металл-диэлектрик-полупроводник // ЭТ, Тезисы докладов конференции сер.З, Микроэлектроника, в. I (200). Разработка и изготовление твердотельных изделий электронной техники, 1985, с.ЗЗ.

8. А.ПЛСовчавцев, С.М.Крыцин, В.Г.Половинкин, Н.И.Халиуллин. Автоматизированная установка для измерения высокочастотных вольт-фарадных характеристик структур металл-диэлектрик - полупроводник // Приборы и техника эксперимента, 1985, т. 6, с. 174. '

9. А.П. Ковчавцев, ГЛ.Курышев, К.О.Постников, С.А.Бирюков. Туннельная спектрос-

копия фононов в арсениде индия // ФТП, 1985, т.19, вып. 12, с.2187.

10. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, Ю.О.Кантер, Б.З.Ольшанецкий, Э.А.Демьянов, С.М.Крыцин, С.И.Стенин. Влияние состава переходного слоя на величину низковольтного гистерезиса вольт - фарадных характеристик МДП - структур на арсениде индия // Поверхность. Физика, химия, механика, 1986, т. 10, с. 132.

11. Т.Е.Ковалевская, А.П.Ковчавцев, С.М.Крыцин, ГЛ.Курышев, Ю.В.Настаушев. Термическая генерация в области пространственного заряда МДП-структур на основе InAs при неравновесном обеднении // Сб. рефератов НИОКР, 1986, Сер. РТ, С.28.

12. В.А.Гуртов, М.В.Зологов, А.П.Ковчавцев, ГЛ.Курышев. Объемный заряд в МДП-структурах на основе арсекида индия // Микроэлектроника, 1986, т. 15, вып.2, с. 142.

13. А.П.Ковчавцев, ГЛ.Курышев, В.Н.Дроздов. Полевой дрейф ионов в МДП-структурах на основе арсенида индия // Микроэлектроника, 1986, т. 15, в.4, стр. 324.

14. АЛ.Ковчавцев, ГЛ.Курышев, К.О.Постников. Туннельная спектроскопия системы

арсекид индия-сверхтонкий окисел-Au // Сб. "Всесоюзная школа по физике tl

поверхности" Тезисы доклада..Москва, 1986 с.45.

15. А.П.Ковчавцев, ГЛ.Курышев, К.О.Постников. Туннельная спектроскопия системы арсенид индия - сверхтонкий окисел - Au. // Сб. "Всесоюзная школа по физике поверхности". Карпаты. Тезисы оригинальных докладов, Черноголовка, 1986 с.ЗЗ.

16. A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O.Postnikov. Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy of InAs-Superthin Insulator-Au Structures // Phys.stat.sol.,(a), 1986, v. 97, p.421.

17. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постииков. Неупругая туннельная электронная спектроскопия МДП-структур со сверхтонким слоем нитрида кремния // Сб. V

f республиканская конференция "Физические проблемы МДП-интегральной элект-

1 роники", Тезисы докладов, 1987, с. 100.

18. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.ОЛостников, И.М.Субботин, Ж.И.Хорват. Резонансное туннелирование электронов в барьере Шотпси на арсениде галлия // ФТП, 1987, т. 21,вып.11,с. 1944.

19. А.П.Ковчавцев, К.О.Постников. Неупругая электронная туннельная спектроскопия МДП - структур со сверхтонкими слоями окиси кремния на кремнии // Сб. "7

» Seminar of socialist countries on electron spectroscopy". Abstracts., Bourgas, Bulgaria,

1988, p.50.

20. A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, KLO.Postnikov, R.A.Sokolov, I.M.Subbotin. Inelastic * Electron Tunnelling Spectroscopy of Si MIS Structures with Ultrathin Thermal Silicon

Nitride and Thermal Silica// Phys.stat.sol. (a), 1988, v. 106, p. 669.

21. А.П.Ковчавцев, ГЛ.Курышев, К.О.Постников. Туннельная спектроскопия структур InSb-сверхтонкий окисел-золото II Сб. "Электронные процессы на поверхности и в тонких слоях полупроводников", Тезисы докладов, 1988, с.29.

22. A.P.Kovchavtsev, K.O.Postnikov. Inelastic electron tunnelling spectroscopy of Si MOS Structures with Ultrathin Silica // БЪЛГАРСКА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ* Известия по химии, 1989, т. 22, вып. 3/4, с.475.

23. Я.А.Ильенков, Т.Е.Ковалевская, АЛ.Ковчавцев. Оценка параметров глубоких уровней в МДП-структурах на основе InAs // Поверхность.Физика, химия, механика, 1992, т. 1, с. 62.

24. Ю.Г.Галицин, А.П.Ковчавцев, В.Г.Мансуров, В.И.Пошевнев. Способ обработки поверхности арсенида индия // Авторское свидетельство, № 1814442 от 11.10.1992, Б.И. № 14 от 20.05.2000, с.477.

25. A.Kovchavtsev, E.Kogan, G.Kurisev, L.Logvinski, M.Pan, V.Polovinkin, D.Sagdeev, $ I.Subbotin, B.Wainer. IR Spectrometer with 512 InAs MOS Detector. OPTO 92 ParisFrance Palas des Congres 14-16 Avril, 1992, p.620.

26. V.M.Efimov, Z.V.Panova, A.V.Malygin. Physico-Chemical Properties of Plasma * Deposited Silicon Nitride Films // Phys.Stat.Sol., (a), 1992, v.129,1992, p.483.

27. G.L.Kurisev, A.P.Kovchavtsev, V.M. Bazovkin, Yu.A.Slapunov, L.S. Kogan, A.V.Bechterev. Fabrication and properties of two-dimentional hybrid array sensor on epitaxial n-InAs films // Pros.SPIE, Infrared detectors and focal plane arrays IV, 1994, v.2746, p.268.

28. L.S.Braginski, E.M.Baskin, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O.Postnikov, I.M.Subbotin. Emission of short-wavelength phonons in tunneling through Shottky barrier // Phys. Rev. B, 1995, v.51, № 24, p.17718.

29. D.A. Romanov, A.VJCalameitsev, A.P.Kovchavtsev, LM. Subbotin. Conversion tunneling in non-ideal Schottky barriers: virtual resonance manifestation and interface // Proc. of the Materials Research Sociaty, Boston, 1996 v. 445, p.375.

30. Н.А.Корнюшкин, Н.А.Валишева, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев. Влияние свойств границы раздела и глубоких уровней в запрещенной зоне на вольт-фарадные характеристики МДП-сгруктур на арсениде индия // ФТП, 1996, т. 30, №5, с.914.

31. I.M.Zakharov, A.P.Kovchavtzev, G.L.Kuryshev, V.V.Preobragensky, B.R.Semyagin. Inelastic Resonance Tunneling of Electron through the Triple Barrier GaAs/Al„Gai.xAs Heterostructure under Infrared Electromagnetic Field Excitation // Phys. Low - Dim. Struct., 1997, т. 5/6, pp.53.

32. A.B. Каламейцев, Д.А. Романов, А.П. Ковчавцев, Г.Л. Курышев, К.О. Постников, И.М.Субботии. Природа отрицательного дифференциального сопротивления неидеального барьера Шотгки на основе арсенида индя Н ФТП, 1997, т. 31, № 3, с.370.

33. ГЛ.Курышев, А.П.Ковчавцев, Б.Г. Вайнер, А.А.Гузев, В.М.Базовкин В.М.Ефимов, И.И.Ли, А.С.Строганов, Н.А.Валишева. Тепловизор нового поколения "ИФП-М" // Здравоохранение России. Официальный каталог 28-31 октября 1997, г. Екатеринбург с.56.

34. ГЛ.Курышев, А.П.Ковчавцев, Б.Г. Вайнер, А.А.Гузев, В.М.Базовкин, А.С.Строганов, И.М.Субботин, И.М.Захаров, В.М.Ефимов, К.О.Постников, И.ИЛи, Н.А.Вали-шева, З.В.Панова. Медицинский тепловизор на основе матричного ФПУ 128x128 для диапазона длин волн 2,8-3,05 мкм // Автометрия, 1998, № 4, с.5.

35. G.L.Kurisev, A.P.Kovchavtsev, B.G.Vainer, A.A.Guzev, V.M. Bazovkin, A.S.Stroganov, I.M.Subbotin, I.M.Zakharov, V.M.Efimov, K.O.Postnicov, I.I.Lee, N.A.Valisheva, Z.V.Panova. Medical infrared imaging System based on a 128x128 focal plane Array for 2.8-3.05 цт spectral range // Avtometrriya. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 1998, p.5.

36. ГЛ.Курышев, А.П.Ковчавцев, В.М.Базовкин, А.А.Гузев, И.И.Ли, Н.А.Валишева, К.О.Постников, А.ВЛковлев, П.В.Журавлев. Тепловизионный быстродействующий портативный прибор на основе фокальной матрицы МДП-структур на арсениде индия // Автометрия, 1998, № 4, с.13.

37. G.L.Kurisev, A.P.Kovchavtsev, V.M.Bazovkin, A.A.Guzev, I.I.Lee, N.A.Valisheva, K.O.Postnicov, A.V.Yakovlev, P.V.Zhuravlev. Compact fast IR imaging system based on an InAs MIS focalplane array // Avtometrriya. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 1998, p.ll.

38. Н.А.Валишева, Т.АЛевцова, Л.МЛогвинский, А.П.Ковчавцев, ГЛ.Курьшюв, А.З.Петренко, И.П.Петренко. Влияние фтора на границу раздела анодный оксид -арсеиид индия II Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1999 т. 11,с.53.

39. Б.Г.Вайнер, И.ИЛи, ГЛ.Курышев, АЛ.Ковчавцев, В.М.Базовкин, И.М.Захаров, А.А.Гузев, И.М.Субботнн, В.М.Ефимов, Н.А.Валишева, А.С.Строганов Матричный тепловизор // Патент на изобретение № 2152138,2000 г., Б.И № 18 от 27.06.2000, с. 468.

40. N.A-Valisheva, T.A.Levtsova, L.M.Logvinsky, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuxyshev, A.Z.Petrenko. Influence of Fluorine on the Interface Anodic Oxide - Indium Arsenide // Surface Investigation, 2000, v. 15, p.1667.

41. А.П.Ковчавцев и др.Фотоприемники зарядовой инжекции на арсеяиде индия в кн. Матричные фотоприемные устройства инфракрасного диапазона, Новосибирск, Наука, 2001, с. 10.

42. ГЛ. Курышев, А.П. Ковчавцев, Н.А. Валишева. Электронные свойства структур металл - диэлектрик - полупроводник на основе InAs // ФТП, 2001, т. 35, в.9, с.

1111.

Подписано к печати 12.09.2003 г. Формат 60x84 Шб.Обьем 2,87 пл. Зак. 42. Тир. 120 т ПЛЛ № 57-48

ФГУП «НИИсистем». г. Новосибирск.58, ул. Русская,39

з-/\ !

Введение.

Глава1. Проблемы пассивации поверхности полупроводников А3В5.

§1.1. Краткая характеристика арсенида индия (InAs).

§ 1.2. Зонная диаграмма и принцип работы МДП-структуры на InAs.

§1.3. Проблемы пассивации поверхности полупроводников А3В5 и создание

МДП-структур.

§ 1.4. Свойства МДП-структур на InAs (литературный обзор).

§ 1.5. Приборные структуры на InAs.

Актуальность работы. Монокристаллический арсенид индия (InAs) -полупроводник с малой шириной запрещенной зоны представляет интерес для полупроводниковой опто- и микрофотоэлектроники, как материал с малой шириной запрещенной зоны, имеющий высокую квантовую эффективность при поглощении излучения в диапазоне длин волн 0,5 - 3,46 мкм (при температуре 300 К). Структура металл - диэлектрик - полупроводник (МДП) является типичным представителем полупроводникового устройства (фотоприемный элемент) для первичного сбора оптической информации от нагретых физических тел. МДП-структуры на InAs работающие в режиме неравновесного обеднения основными носителями заряда, аналогично кремниевым фотоприемникам видимого диапазона, являются элементами с внутренним накоплением сигнального заряда, что существенно облегчает построение интегральных схем считывания и предварительной обработки сигнала с многоэлементных линейчатых и матричных систем. При построении быстрых спектрометров на базе охлаждаемых линейчатых фотоприемников, приемники на InAs эффективно перекрывают область спектра в диапазоне от видимой области 0,4 мкм) до края собственного поглощения InAs (~ 3,1 мкм), определяемого шириной запрещенной зоны полупроводника.

Я ^ /гс 1,2398 max г" г-' ^ '

Es Ек

Все материальные тела с температурой выше -273 С излучают электромагнитные волны в соответствии с известной формулой Планка (рис.1). При повышении температуры объектов увеличивается число излученных квантов при фиксированной длине волны. Испускаемые кванты света можно зарегистрировать датчиками инфракрасных излучений. Видно, что относительный прирост потока при повышении температуры увеличивается с уменьшением длины волны и поэтому более коротковолновый фотоприемник при регистрации теплового изображения объекта может иметь более высокий контраст изображения. В современных тепловизионных системах изображение объектов регистрируется полупроводниковой матрицей, установленной в *

1022 10

00 о Ю о сп 10 о со ш о

10 10 о 10 10' 10*

10 о

101 X, мкм

400 * у / / /298 к т т

II

1

10'

Рис. 1. Зависимость плотности потока квантов, испускаемых абсолютно черным телом при двух температурах, от длины волны. фокальной плоскости объектива, передается в блок электроники кремниевым мультиплексором и визуализируется на экране монитора.

В настоящей работе описана физика работы и особенности технологии изготовления МДП - структура основе InAs, работающих в режиме прибора с накоплением и зарядовой инжекцией (ПЗИ).

Основное внимание было направлено на решение следующих задач:

1. Разработка физических и технологических основ создания фоточувствительных МДП-структур с воспроизводимыми электрофизическими параметрами для многоэлементных фоточувствительных линеек, матриц и гибридных микросхем на их основе, пригодных для создания быстродействующих тепловизионных систем, работающих в спектральном диапазоне 0,5-3,05 мкм (линейчатые ФПУ) и в спектральном диапазоне 2,53,05 мкм (матричные ФПУ).

2. Исследование влияния тонкого переходного слоя сложного состава между InAs и подзатворным диэлектриком Si02 на гистерезис ВФХ МДП-структур и плотность ПС.

3. Анализ процессов генерации неосновных носителей заряда в инверсионном слое InAs.

4. Исследование фотоэлектрических свойств и шумовых характеристик МДП-структур в многоэлементных фотоприемных устройствах.

5. Разработка и создание тепловизионных приборов на основе линеек и матриц.

Режим работы МДП-структур с накоплением позволяет использовать простые ключевые кремниевые мультиплексоры для последовательного вывода сигналов с элементов линейки (матрицы) в сигнальную шину при максимальном использовании фоточувствительных свойств элементов. Опрашиваемый элемент на короткий промежуток времени подключается к тракту усилителя, остальные элементы находятся в режиме накопления заряда. Использование МДП-фотоприемников позволяет реализовать преимущества планарной технологии - простоту и надежность, что особенно важно для многоэлементных ФПУ. Основной показатель фоточувствительных элементов в матричных модулях ФПУ - обнаружительная способность в составе тепловизора достигала величины D" «4-1012см^ГцВт~* при уровне приборного

1 2 фона 3-10" Вт/см , а температурная чувствительность тепловизионной камеры 6-7 мК. Положительной характеристикой ФПУ на основе InAs является достаточно малая величина комнатного (приборного) фона, что обеспечивает высокий контраст изображения, полученного с помощью тепловизионной камеры. Так в спектральной полосе шириной 0,1 мкм и апертурном угле 0/2=90° величина комнатного фона при Х=3 мкм составляет « 1,76-10~6 Вт/см2. Для сравнения в других спектральных диапазонах Х=5 мкм (InSb) - 8,17-10"5 Вт/см2 и Х=\0 мкм (HgCdTe) - 3,12-10"4 Вт/см2.

Целью настоящей работы являлось исследование свойств ОПЗ полупроводника, свойств границы раздела и переходного слоя полупроводник -диэлектрик, проводимости диэлектрического слоя. Цель достигнута при решении следующих задач:

1. Построение математической модели работы МДП-структуры.

2. Анализ спектра поверхностных состояний в МДП-структурах.

3. Иссследование процессов генерации неосновных носителей заряда в ОПЗ арсенида индия при неравновесном импульсном обеднении.

4. Исследование гистерезисных явлений и полевых нестабильностей МДП-структур.

5. Оптимизация технологических процессов для создания многоэлементных ПЗИ-линеек и матриц с целью реализации приборных структур, приближающимся по фоточувствительным параметрам к теоретически предсказанным величинам.

Объекты и методы исследования. Основным объектом исследования была МДП-структура сформированная на нелегированном эпитаксиальном слое InAs. В качестве диэлектрика использовалась двуокись кремния, полученная в результате окисления моносилана кислородом при температуре подложки InAs 200-220 °С. Перед осаждением диэлектрика поверхность InAs подвергалась химической модификации. В процессе модификации на поверхности InAs формировался переходной слой толщиной от 7 до 15 нм, который оказывал существенное влияние на характеристики МДП-структур. Дополнительно исследовались МДП-структуры со сверхтонкими диэлектрическими слоями естественного окисла толщиной ~ 2-4 нм, сформированного на поверхности InAs при химических обработках поверхности полупроводника. Приборными структурами были элементы фотоприемных линеек и матриц с площадью ~ 10"5 - 10"4 см . Все структуры были изготовлены на замкнутой технологической линейке Института физики полупроводников СО РАН.

При исследованиии в качестве основных методов применялись методы исследования частотных зависимостей ВФХ и проводимости на переменном сигнале МДП-структур, релаксации емкости и поверхностного потенциала при неравновесном импульсном обеднении МДП-структур, туннельной спектроскопии МДП-структур со сверхтонкими диэлектрическими пленками, современные методы анализа состава переходного слоя и диэлектрической пленки (РФЭС и ИК-спектроскопия) и специфические методы анализа приборных структур.

Научная новизна заключается в создании физико-технологических основ фоточувствительных полупроводниковых приборов зарядовой инжекции на арсениде индия. К новым научным результатам следует отнести:

1. Создание совершенной границы раздела InAs — диэлектрик с плотностью поверхностных состояний < 2-1010 см"2эВ"'.

2. Определение спектра поверхностных состояний при различных способах химической модификации поверхности полупроводника.

3. Построение математической модели МДП-структуры, позволяющей моделировать высокочастотные, низкочастотные и динамические ВФХ с учетом ГУ в ОПЗ полупроводника при концентрациях сравнимых с уровнем легирующей примеси.

4. Определение энергетических параметров и сечения захвата ПС и ГУ в МДП-структурах.

5. Выяснение механизма развития гистерезисных явлений, проявляющихся в деформации ВФХ МДП-структур в сильных электрических полях.

6. Уточнение условий протекания туннельного тока в ОПЗ полупроводника и полевой зависимости плотности генерационного тока при неравновесном обеднении.

7. Выяснение механизма проводимости диэлектрических пленок Si02, полученных окислением моносилана в кислороде в слабых и сильных электрических полях.

8. Определение особенностей формирования шумов в МДП-структурах при неравновесном импульсном обеднении.

9. Исследование состава сверхтонких диэлектрических пленок естественного окисла на поверхности InAs методом туннельной спектроскопии.

10. Объяснение особенностей протекания туннельного тока в МДП-структурах со сверхтонкими слоями естественного окисла на InAs.

11. Создание многоэлементных приемников инфракрасного излучения средневолнового диапазона с обнаружительной способностью, близкой к теоретическим значениям в режиме ограничения флуктуациями комнатного фона.

Научная и практическая значимость работы заключается в комплексном изучении свойств МДП-структур на InAs с определением и уточнением ряда величин и параметров, характеризующих электрофизические свойства ОПЗ полупроводника, границы раздела полупроводник - диэлектрик и МДП-структуры в целом. Это позволило предложить ряд технологических приемов и реализовать многоэлементные ПЗИ - структуры на основе которых был разработан ряд гибридных микросхем с приемниками излучений линейчатого и матричного типов. На основе гибридной микросхемы с фотоприемником матричного типа реализована тепловизионная камера, обладающая высокой температурной чувствительностью и хорошим контрастом на термограммах объектов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на совещании "Физика поверхностных явлений в полупроводниках" (Киев, 1984 г.); "Всесоюзной школе по физике поверхности" (Москва, 1986 г.); "Всесоюзной школе по физике поверхности" (Карпаты, 1986 г.); "V-республиканской конференции "Физические проблемы МДП-интегральной электроники" (Москва, 1987 г.); "7 Seminar of socialist countries on electron spectroscopy" (Bourgas, Bulgaria, 1988 г.); "Электронные процессы на поверхности и в тонких слоях полупроводников (Новосибирск, 1988)"; на международных конференциях "OPTO 92" (Paris, France, Palas des Congres 14

16 Avril, 1992 Г.); "Infrared detectors and focal plane arrays" (USA, 1994); "Materials Research Sociaty" (USA, Boston, 1996 г.), "IV Российской конференции по физике полупроводников" (Новосибирск 1999), "Фотоэлектроника и приборы ночного видения" (Россия, Москва, 2002 г.). Работа поддерживалась грантом РФФИ № 96-02-19023 и докторонтурой Томского Государственного Университета.

Основные результаты и выводы диссертационной работы.

1. Разработана и реализована одномерная модель МДП-структуры в диффузионно-дрейфовом приближении с учетом генерационно-рекомбинационного механизма обмена свободных носителей с разрешенными зонами по Са-Шоккли-Риду-Холлу с концентрацией ГУ, сравнимой с концентрацией легирующей примеси. Модель позволяет проследить за формированием ОПЗ полупроводника с предельно малых максвелловских времен, провести количественный расчет низкочастотных, высокочастотных, динамических ВФХ, исследовать релаксацию накопленных зарядов, поверхностного потенциала и емкости при неравновесном импульсном обеднении во времени в зависимости от температуры и уровня освещения.

2. Обнаружено, что в ОПЗ InAs всегда присутствуют ГУ с концентрацией порядка и больше концентрации легирующей примеси с энергетическим положением вблизи середины запрещенной зоны (» 0,22 эВ) от дна зоны проводимости. Концентрация ГУ в разных образцах нелегированного автоэпитаксиального слоя n-InAs варьировалась в диапазоне 3-1015-1-1017 см"3.

Показано влияние ГУ на вид ВФХ, проявляющееся в виде наличия максимума в области истощающих напряжений на низкочастотной и среднечастотной ВФХ, в виде пологой полочки при переходе от обеднения к слабой инверсии и увеличения величины емкости в области сильной инверсии на высокочастотных ВФХ.

Установлено, что концентрацию ГУ можно определять по величине избыточной инверсионной емкости МДП-структуры, по амплитуде максимума частотной зависимости активной компоненты проводимости в области истощающих потенциалов, либо по наличию характерной полочки при переходе ОПЗ МДП-структуры от обеднения к слабой инверсии.

3. Разработана замкнутая технология изготовления МДП-структур на арсениде индия с модифицированной поверхностью, позволяющая реализовать в МДП-структур ах близкую к идеальной границу раздела полупроводник -диэлектрик с плотностью ПС на уровне< 2Т010 см"2эВ"'.

Модификация поверхности достигалась созданием сверхтонкого диэлектрического слоя с помощью анодного окисления поверхности InAs с введением фторид-ионов в состав электролита.

Методом туннельной спектроскопии показано, что на поверхности InAs после любых химических обработок формируется переходной слой толщиной 1-3 нм сложного состава, состоящий из окислов индия, мышьяка, остатков травителя и других примесных молекул, который оказывает доминирующее влияние на электрофизические свойства границы раздела полупроводник-диэлектрик.

Определена оптимальная толщина анодного окисла, составляющая величину -15 нм. Увеличение толщины АО ухудшает стабильность МДП-структур в электрических полях, уменьшение толщины АО ухудшает воспроизводимость электрофизических параметров границы раздела по площади полупроводниковых пластин.

4. Проанализированы основные закономерности протекания токов в ОПЗ InAs при неравновесном импульсном обеднении в зависимости от температуры и напряженности электрического поля. Из анализа температурных зависимостей плотности токов, текущих в ОПЗ InAs, получены величины диффузионных потоков поступающих в ОПЗ полупроводника из квазинейтрального объема, и величины токов, связанных с генерацией неосновных носителей через ГУ, локализованные вблизи середины запрещенной зоны InAs. Получена величина диффузионной длины неосновных носителей тока, равная 5-6 мкм.

Обнаружен избыточный генерационный ток, текущий в ОПЗ InAs в начальный момент времени после приложения импульса неравновесного обеднения, связанный с процессом термостимулированной ионизации ГУ в электрическом поле. Стимулированную электрическим полем ионизацию ГУ также можно наблюдать при записи ВЧ ВФХ МДП - структур в виде увеличения емкости при переходе ОПЗ от обеднения к инверсии. Выяснены условия протекания туннельного тока в ОПЗ InAs и показано, что, при типичной концентрации донорной примеси ~ 3-1015 см"3, плотность туннельного тока зона-зона превышает плотность тока термической генерации неосновных носителей при амплитудах импульса инжекции > 6 В и температуре 150 К.

5. Экспериментально установлено, что существуют два типа МДП-структур, различающихся характером шума при неравновесном импульсном обеднении. Первый тип нормальных структур имеет частотный спектр шума близкий к "белому", но отличается от пуассоновского процесса тем, что вероятность генерации неосновных носителей в произвольный момент времени зависит от суммарного числа предыдущих актов генерации. Второй тип аномальных структур имеет избыточную компоненту \/f шума, а СКО напряжения шума может превышать в несколько раз шум нормальных структур. Предельно достижимый в экспериментах шум МДП-структур при неравновесном импульсном обеденении соответствовал 75 неосновным носителям, накопленым в приповерхностной области арсенида индия.

6. Показано, что основным механизмом формирования гистерезиса МДП-структур на InAs является туннельный захват неосновных носителей тока на ловушки переходного слоя InAs - диэлектрик с концентрацией 1,5-1019 - 1021

3 17 18 2 см" и сечением захвата 10" -10" см , имеющим активационную температурную зависимость с энергией 25-35 мэВ.

Выяснено, что для объяснения экспериментальной полевой зависимости гистерезиса ВФХ МДП-структур необходимо ввести заметную асимметрию потенциальных барьеров переходного слоя.

7. Замечено, что высокотемпературный отжиг пластин InAs в водороде перед нанесением подзатворного диэлектрика Si02 снижает плотность ловушек

18 3 в переходном слое до 10 см" и резко снижает генерационное время жизни. Отжиг пластин в кислороде усиливает гистерезис ВФХ, что связано с увеличением плотности ловушек в переходном слое в несколько раз (предположительно за счет накопления окисных форм мышьяка и элементного мышьяка).

Обнаружена возможность снижения величины гистерезиса ВФХ МДП-структур без уменьшения генерационного времени жизни за счет уменьшения плотности ловушек в переходном слое до величин (2-2,5)-1017 см"3, полученной в результате формирования на поверхности InAs тонкого анодного фторсодержащего окисла толщиной ~ 15 нм.

8. Установлено, что повышение температуры синтеза диэлектрической пленки Si02 в реакторе пониженного давления при окислении моносилана кислородом улучшает диэлектрические параметры пленок и увеличивает диапазон изменения соотношения потоков кислород/моносилан при постоянной скорости роста пленки. При температуре синтеза 220 °С достигута л пористость пленок Si02 на уровне 30 - 50 пор/см , что обеспечивает возможность создания многоэлементных фотоприемных устройств на основе матриц размерностью 128x128 и 256x256 фотоприемных ячеек с высоким процентом выхода годных ячеек.

9. Выяснено, что механизм сквозной проводимости МДП-структур в сильных электрических полях при температуре ниже 160 К определяется туннельной инжекцией электронов из InAs через окисел Si02, формирующий потенциальный барьер треугольной формы высотой 3,8 - 4 эВ. Обнаружено уменьшение туннельного тока во времени в сильных электрических полях после приложения напряжения к МДП-структуре, связанное с захватом электронов на ловушки в Si02 с концентрацией 4-1019 - 5-1020 см"3 и сечением захвата - 8,5ТО"13 см2.

10. Открыт эффект усиления фононных линий в неупругих туннельных спектрах твердотельных структур, содержащих резкие скачки потенциала, например на границе раздела полупроводник - диэлектрик, или на рассеивающих примесях в барьере.

11. Объяснено появление отрицательного дифференциального сопротивленияна ВАХ структур Аи - сверхтонкий диэлектрик -полупроводник - InAs р- типа проводимости, связанное с околорезонансным туннелированием с участием квантового уровня инверсионного слоя.

12. Разработана замкнутая технология изготовления многоэлементных линейчатых и матричных гибридных фотоприемных микросхем спектрального диапазона 1 - 3 и 2,6 - 3 мкм с обнаружительной способностью до ~ 5-1012

1 /2 см-Гц /Вт, работающих в режиме ограничения флуктуациями комнатного фона, для решения различных спектрометрических и тепловизионных задач. На основе гибридной микросхемы с матрицей 128x128 фотоприемных МДП-конденсаторов разработана компьютезированная тепловизионная камера научного, медицинского и промышленного применения с температурным разрешением 28 мК (частота кадров 20 Гц, температура объекта 32 °С) и с предельным температурным разрешением 7 мК (частота кадров 1,25 Гц, температура объекта 32 °С).

Личный вклад автора в выполненную работу.

Автор диссертации был ответственным исполнителем и совместно с научным консультантом д.ф.-м.н., проф. Г.Л. Курышевым, научным руководителем большого числа НИР выполненных за период 1982 - 2002 гг. Автор принимал непосредственное участие в постановке научных и научно-технических задач, проведении измерений и интерпретации полученных результатов. Практически все результаты, изложенные в научном труде, получены совместно с авторами опубликованных работ.

Благодарности.

Выражаю глубокую признательность сотрудникам лаборатории Микрофотоэлектроники и технологического сектора № 41 Института физики полупроводников СО РАН за помощь при проведении измерений, изготовлении высококачественных образцов и полезные обсуждения на всех этапах работы над диссертацией. Благодарю заведующего Отделом

Микрофотоэлектроники д.ф.-м.н., проф. Г.Л.Курышева за постоянную добрую поддержку работы над диссертацией и полезные обсуждения представленного материала диссертации. Благодарю к.х.н. Н.А.Валишеву за плодотворное сотрудничество и разработку научных основ технологии и разработку технологии изготовления МДП-структур, имеющих близкую к совершенной границу раздела полупроводник - диэлектрик. Благодарю В.М.Базовкина за разработку, создание электронных плат управления многоэлементными ФПУ линейчатого (матричного) типов и получения части экспериментального материала, использованного при написании диссертации. Выражаю глубокую признательность к.ф.-м.н. А.А.Гузеву и к.ф.-м.н. З.В.Пановой за всестороннюю техническую поддержку и помощь в проведении измерений. Благодарю к.ф.-м.н. И.И.Ли за разработку и сопровождение измерений линейчатых и матричных мультиплексоров, использованных при создании многоэлементных фотоприемных устройств линейчатого и матричного типов. Благодарю к.ф.-м.н. Т.Е.Ковалевскую и И.М.Субботина за помощь в разработке математических моделей работы МДП-конденсатора и помощь в интерпретации многочисленных экспериментальных данных. Выражаю глубокую признательность к.ф.-м.н. К.О.Постникову за помощь в изготовлении измерительных стендов и получении многочисленных экспериментальных данных. Выражаю глубокую признательность к.ф.-м.н. Н.А.Корнюшкину за проведение экспериментальных и теоретических исследований фторированного окисла методом вольт-фарадных характеристик и проводимости на переменном сигнале. Выражаю признательность к.ф.-м.н. В.М.Ефимову и к.ф.-м.н. Е.Е.Меерсону за помощь в проведении исследований полевой и фотоинжекционной нестабильности, изложенной в § 5.3. Выражаю глубокую признательность к.ф.-м.н. Л.С.Брагинскому и А.В.Каламейцеву за теоретические исследования особенностей протекания туннельных токов.

Список публикаций по теме диссертации.

1. А.П.Ковчавцев. Анализ спектра поверхностных состояний на границе раздела Si-Si02 в МОП структурах со сверхтонким окислом методом проводимости // Препринт 12-78, Новосибирск, 1978.

2. А.П.Ковчавцев, А.А.Французов. Пористость термического окисла кремния толщи-ной 30-600 А // Микроэлектроника, 1979, т.8, вып.5, с. 439.

3. А.П.Ковчавцев. Туннельные токи в системе Au-Si02-Si с окислом толщиной 16-36 А//ФТТ, 1979, т.21,в 10, с.3055.

4. A.A.Frantsuzov, A.P.Kovchavtsev. The Determination of Surface Potential Fluctuation Values and Spatial Distribution of Traps in Insulators from the Temperature Dependence of the (Gp/co)-co Curves of MOS Structures // Phys.Stat.Sol., 1983, 79, p.503.

5. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, В.Н.Дроздов, О.С.Липатникова. Механизм поперечной проводимости МДП-структур на основе арсенида индия при низкой температуре // Поверхность Физика, химия, механика, 1984, т. 8, с. 68.

6. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников. Анализ состава сверхтонких окислов на поверхности методом туннельной спектроскопии // Сб. VIII совещания "Физика поверхностных явлений в полупроводниках" Тезисы докладов, Киев, 1984, часть 2, с.45.

7. А.П.Ковчавцев, С.М.Крыцин, В.Г.Половинкин, Н.И.Халиуллин. Автоматизированная установка для измерения высокочастотных вольтфарадных характеристик структур металл-диэлектрик- полупроводник // ЭТ, Тезисы докладов конференции сер.З, Микроэлектроника, в.1 (200). Разработка и изготовление твердотельных изделий электронной техники, 1985, с.ЗЗ.

8. А.П.Ковчавцев, С.М.Крыцин, В.Г.Половинкин, Н.И.Халиуллин. Автоматизированная установка для измерения высокочастотных вольтфарадных характеристик структур металл-диэлектрик - полупроводник // Приборы и техника эксперимента, 1985, т. 6, с. 174.

9. А.П. Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников, С.А.Бирюков. Туннельная спектроскопия фононов в арсениде индия // ФТП, 1985, т.19, вып.12, с.2187.

10. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, Ю.О.Кантер, Б.З.Олыианецкий, Э.А.Демьянов, С.М.Крыцин, С.И.Стенин. Влияние состава переходного слоя на величину низковольтного гистерезиса вольт - фарадных характеристик МДП -структур на арсениде индия // Поверхность. Физика, химия, механика, 1986, т. 10, с.132.

11. Т.Е.Ковалевская, А.П.Ковчавцев, С.М.Крыцин, Г.Л.Курышев, Ю.В.Наста-ушев. Термическая генерация в области пространственного заряда МДП-структур на основе InAs при неравновесном обеднении // Сб. рефератов НИОКР, 1986, Сер. РТ, С.28.

12. В.А.Гуртов, М.В.Золотов, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев. Объемный заряд в МДП-структурах на основе арсенида индия // Микроэлектроника, 1986, т.15, вып.2, с.142.

13. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, В.Н.Дроздов. Полевой дрейф ионов в МДП-структурах на основе арсенида индия // Микроэлектроника, 1986, т.15, в.4, стр. 324.

14. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников. Туннельная спектроскопия системы арсенид индия-сверхтонкий окисел-Au // Сб. "Всесоюзная школа по физике поверхности" Тезисы доклада.,Москва, 1986 с.45.

15. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников. Туннельная спектроскопия системы арсенид индия-сверхтонкий окисел-Au. // Сб. "Всесоюзная школа по физике поверхности". Карпаты. Тезисы оригинальных докладов, Черноголовка, 1986 с.ЗЗ.

16. A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O.Postnikov. Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy of InAs-Superthin Insulator-Au Structures // Phys.stat.sol.,(a), 1986, v. 97, p.421.

17. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников. Неупругая туннельная электронная спектроскопия МДП-структур со сверхтонким слоем нитрида кремния // Сб. V республиканская конференция "Физические проблемы МДП-интегральной элект-роники", Тезисы докладов, 1987, с. 100.

18. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников, И.М.Субботин, Ж.И.Хорват. Резонансное туннелирование электронов в барьере Шоттки на арсениде галлия // ФТП, 1987, т. 21, вып.11, с. 1944.

19. А.П.Ковчавцев, К.О.Постников. Неупругая электронная туннельная спектроскопия МДП - структур со сверхтонкими слоями окиси кремния на кремнии // Сб. "7 Seminar of socialist countries on electron spectroscopy". Abstracts., Bourgas, Bulgaria, 1988 , p.50.

20. A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O.Postnikov, R.A.Sokolov, I.M.Subbotin. Inelastic Electron Tunnelling Spectroscopy of Si MIS Structures with Ultrathin

Thermal Silicon Nitride and Thermal Silica // Phys.stat.sol. (a), 1988, v. 106, p. 669.

21. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников. Туннельная спектроскопия структур InSb-сверхтонкий окисел-золото // Сб. "Электронные процессы на поверхности и в тонких слоях полупроводников", Тезисы докладов, 1988, с.29.

22. A.P.Kovchavtsev, K.O.Postnikov. Inelastic electron tunnelling spectroscopy of Si MOS Structures with Ultrathin Silica // БЪЛГАРСКА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ* Известия по химии, 1989, т. 22, вып. 3/4, с.475.

23. Я.А.Ильенков, Т.Е.Ковалевская, А.П.Ковчавцев. Оценка параметров глубоких уровней в МДП-структурах на основе InAs // Поверхность.Физика, химия, механика, 1992, т. 1, с. 62.

24. Ю.Г.Галицин, А.П.Ковчавцев, В.Г.Мансуров, В.И.Пошевнев. Способ обработки поверхности арсенида индия // Авторское свидетельство, № 1814442 от 11.10.1992, Б.И.№ 14 от 20.05.2000, с.477.

25. A.Kovchavtsev, E.Kogan, G.Kurisev, L.Logvinski, M.Pan, V.Polovinkin, D.Sagdeev, I.Subbotin, B.Wainer. IR Spectrometer with 512 InAs MOS Detector. OPTO 92 Paris-France Palas des Congres 14-16 Avril, 1992, p.620.

26. V.M.Efimov, Z.V.Panova, A.V.Malygin. Physico-Chemical Properties of Plasma Deposited Silicon Nitride Films // Phys.Stat.Sol., (a), 1992, v.129, 1992, p.483.

27. G.L.Kurisev, A.P.Kovchavtsev, V.M. Bazovkin, Yu.A.Slapunov, L.S. Kogan, A.V.Bechterev. Fabrication and properties of two-dimentional hybrid array sensor on epitaxial n-InAs films // Pros.SPIE, Infrared detectors and focal plane arrays IV, 1994, v.2746, p.268.

28. L.S.Braginski, E.M.Baskin, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O.Postnikov, I.M.Sub-botin. Emission of short-wavelength phonons in tunneling through Shottky barrier// Phys. Rev. B, 1995, v.51, № 24, p. 17718.

29. D.A. Romanov, A.V.Kalameitsev, A.P.Kovchavtsev, I.M. Subbotin. Conversion tunneling in non-ideal Schottky barriers: virtual resonance manifestation and interface // Proc. of the Materials Research Sociaty, Boston, 1996 v. 445, p.375.

30. Н.А.Корнюшкин, Н.А.Валишева, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев. Влияние свойств границы раздела и глубоких уровней в запрещенной зоне на вольтфарадные характеристики МДП-структур на арсениде индия // ФТП, 1996, т. 30, №5, с.914.

31. I.M.Zakharov, A.P.Kovchavtzev, G.L.Kuryshev, V.V.Preobragensky, B.R.Semy-agin. Inelastic Resonance Tunneling of Electron through the Triple Barrier GaAs/AlxGaixAs Heterostructure under Infrared Electromagnetic Field Excitation // Phys. Low - Dim. Struct., 1997, т. 5/6, pp.53.

32. A.B. Каламейцев, Д.А. Романов, А.П. Ковчавцев, Г.Л. Курышев, К.О. Постников, И.М.Субботин. Природа отрицательного дифференциального сопротивления неи-деального барьера Шоттки на основе арсенида индя // ФТП, 1997, т. 31, № 3, с.370.

33. Г.Л.Курышев, А.П .Ковчавцев, Б.Г. Вайнер, А.А.Гузев, В.М.Базовкин В.М.Ефимов, И.И.Ли, А.С.Строганов, Н.А.Валишева. Тепловизор нового поколения "ИФП-М" // Здравоохранение России. Официальный каталог 28-31октября 1997, г. Екатеринбург с. 56.

34. Г.Л.Курышев, А.П.Ковчавцев, Б.Г. Вайнер, А.А.Гузев, В.М.Базовкин, А.С.Строганов, И.М.Субботин, И.М.Захаров, В.М.Ефимов, К.О.Постников, И.И.Ли, Н.А.Валишева, З.В.Панова. Медицинский тепловизор на основе матричного ФПУ 128x128 для диапазона длин волн 2,8-3,05 мкм // Автометрия, 1998, № 4, с.5.

35. G.L.Kurisev, A.P.Kovchavtsev, B.G.Vainer, A.A.Guzev, V.M. Bazovkin, A.S.Stroganov, I.M.Subbotin, I.M.Zakharov, V.M.Efimov, K.O.Postnicov, I.I.Lee, N.A.Valisheva, Z.V.Panova. Medical infrared imaging System based on a 128x128 focal plane Array for 2.8-3.05 pm spectral range // Avtometrriya. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 1998, p.5.

36. Г.Л.Курышев, А.П.Ковчавцев, В.М.Базовкин, А.А.Гузев, И.И.Ли, Н.А.Валишева, К.О.Постников, А.В.Яковлев, П.В.Журавлев. Тепловизионный быстродействующий портативный прибор на основе фокальной матрицы МДП-структур на арсениде индия // Автометрия, 1998, № 4, с. 13.

37. G.L.Kurisev, A.P.Kovchavtsev, V.M.Bazovkin, A.A.Guzev, I.I.Lee, N.A.Valisheva, K.O.Postnicov, A.V.Yakovlev, P.V.Zhuravlev. Compact fast IR imaging system based on an InAs MIS focalplane array // Avtometrriya. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing ,1998, p.ll.

38. Н.А.Валишева, Т.А.Левцова, Л.М.Логвинский, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Куры-шев, А.З.Петренко, И.П.Петренко. Влияние фтора на границу раздела анодный оксид - арсенид индия // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1999 т. 11, с.53,

39. Б.Г.Вайнер, И.И.Ли, Г.Л.Курышев, А.П.Ковчавцев, В.М.Базовкин, И.М.Захаров, А.А.Гузев, И.М.Субботин, В.М.Ефимов, Н.А.Валишева, А.С.Строганов Матричный тепловизор // Патент на изобретение № 2152138, 2000 г., Б.И № 18 от 27.06. 2000, с. 468.

40. N.A.Valisheva, T.A.Levtsova, L.M.Logvinsky, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev,

A.Z.Petrenko. Influence of Fluorine on the Interface Anodic Oxide - Indium Arsenide // Surface Investigation, 2000, v. 15, p. 1667.

41. А.П.Ковчавцев и др.Фотоприемники зарядовой инжекции на арсениде индия в кн. Матричные фотоприемные устройства инфракрасного диапазона, Новосибирск, Наука, 2001, с. 10.

42. Г.Л. Курышев, А.П. Ковчавцев, Н.А. Валишева. Электронные свойства структур металл - диэлектрик - полупроводник на основе InAs // ФТП, 2001, т. 35, в.9, с. 1111.

43. V.M. Bazovkin, N.A.Valisheva, A.A.Guzev, V.M.Efimov, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kurisev. 1x384 Hybrid linear infrared focal plane arrays on InAs MOS-structure for spectrometric applications // SPIE, 2003, v. 5126, p.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Дж. Блекмор. Статистика электронов в полупроводниках, 1964, Мир, Москва, с 65.

2. J.R.Chelikowsky, M.L.Cohen. Nonlocal pseudopotential calculations for the electronic structure of eleven diamond and zinc-blende semiconductors // Phys. Rev., 1976, B14, p.556.

3. О.Маделунг. Физика полупроводниковых соединений элементов III и V групп 1967, Мир, Москва, с.57, 27, 60.

4. К. Хилсум, А. Роуз-Инс. Полупроволники типа AmBv, 1963, ИЛ, Москва, с.323.

5. W.G.Spitzer, H.Y.Fan. Determination of optical constants and carrier effective mass of semiconductors. Под ред.Н.Б.Хеннея, ИЛ, Москва 1962, с.356.

6. Полупроводники. Под. ред. Н.Б.Хеннея, ИЛ, Москва, 1962, с. 356.

7. F.Matossi, F.Stern. Temperature dependence of optical absorption in p-type indium arsenide //Phys. Rev.,1958, 111, p.472.

8. C.C. Стрельченко, А.А.Матяш. Кинетика осаждения эпитаксиальных слоев соединений АШВУ из газовой фазы // Обзоры по электронной технике, 1979, М., Вып. 8 (678), Сер. 6, "Материалы'^. 56.

9. И.А.Фомин, Л.В.Лебедева, Г.Б.Лунькина, В.В.Лебедев. Исследование времени жизни в эпитаксиальном n-InAs // ФТП, 1980, т.14, № 7, с.1434.

10. G.Tschulena, R.Keil. Energy loss of hot carriers due to optical phonons in degenerate nonpolar semiconductors // Phys. Stat. Sol., 1972, v. 49, p. 191.

11. D.L. Rode. Mobility in InSb, InAs, InP // Phys. Rev., B, 1971, v.3, № 10, p.3287.

12. K.Hess, H.Kahlert. Harmonic mixing and energy relaxation of warm electrons in n-GaAs at low temperatures // J.Phys. Chem. Solids, 1971, v.32, p. 2262.

13. G.Bauer, H.Kahlert. Low-temperature now-ohmic galvanomagnetic effects in degenerate n-type InAs // Phys. Rev. 1972, v.B5, p.566.

14. Н.С.Барышев. Свойства и применение узкозонных полупроводников, 2000, Унипрес, Казань, с.26, 66, 92, 94, 136, 164.

15. S.Zwerdling, B.Lax, L.M.Roth. Oscillatory magnetoabsorption in semiconductors // Phys. Rev., 1957, v. 108, p. 1402.

16. Полупроводниковые соединения AmBv. Под. Ред. Р.Вилардсона и Х.Гёринга 1967, с. 728.

17. А.Милне. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках, 1977, Мир, Москва, с.84.

18. Ж.Панков. Оптические процессы в полупроводниках, 1973, Мир, Москва, с.124.

19. Г.Н.Галкин. Междузонные процессы рекомбинации в полупроводниках при высо-ких уровнях возбуждения // Труды ордена Ленина физического института им. П.Н.Лебедева АН ССР, 1981, т.128, Наука, Москва, с.54.

20. M.P.Mikhailova et al. Temperature Dependance of carrier lifetimes in InAs // Soviet Phys. Solid., 1964, v .5, 8, p. 1685.

21. S.R.Borello. Lifetime in Photoconductive Indium Arsenide // J. Appl. Phys., 1966, v.37, 13, p. 4899.

22. Э.К.Гусейнов, М.К.Михайлова, Д.Н.Наследов, Ю.Г.Попов, М.Хамракулов. Примесная фотопроводимость в InAs // ФТП, 1969, т. 3, № 11, с. 1732.

23. И.М.Несмелова. Оптические свойства узкощелевых полупроводников, 1992, Но-восибирск, Наука, с. 158.

24. Sadao Adachi. Optical Constants of Crystalline and Amorphous Semiconductors. Numerical Data and Graphical Information, 1999, Kluwer Academic Publishers, Boston /Dordrecht/, London, p.257.

25. M. Nenberge. Handbook of Electronic Materials, 1971, v. 2, III-V Semiconducting Compounds. JFI, Plenum, New York - Washington - London, p. 93.

26. R.J.Schwartz, R.C.Dockerty, H.W.Thompson. Capacitance voltage measurements on n-type InAs MOS diodes // Solid State Electronics, 1971, v.14, p.115.

27. C.W.Wilmsen. Chemical composition and formation of thermal and anodic oxide III-V compound semiconductor // J.Vac.Sci.Technol., 1981, v. 19, № 3 , p. 279.

28. Т.П.Смирнова, В.И.Белый, Н.Ф.Захарчук.О состояниях элемента V группы на поверхности А ш Bv // Поверхность, 1984, т.2, с. 94.

29. Т.П.Смирнова, Н.Ф.Захарчук, А.Н.Голубенко, В.И.Белый. Фазовый состав и структура собственных оксидных слоев на полупроводниках АШВУ //

30. Новые материалы электронной техники, Сб. научных трудов, Новосибирск, 1990, "Наука", с.62.

31. Physics and Chemistry of III-V Compound Semicondutor Interfaces. Ed. C.W.Wilmsen. N.-Y.; L.: Plenum Press , 1985, p. 461.

32. В.И. Белый, В.Р.Белосудов. Свойства поверхности соединений AnIBv и физико-химические процессы на границе раздела AniBv металл // Современные проблемы физической химии поверхности полупроводников, Сб. научных трудов, Новосибирск, 1988, "Наука", с.43.

33. P. Viktorovitch. Passivation des semiconducteurs III-V // Revue Phys. Appl., 1990.V. 25, p.895.

34. S.Sinharoy. Fluoride/Semiconductor and Semiconductor /Fluoride/ Semiconductor Heteroepitaxial Structure Research A Review // Thin Solid Films, 1990, v.187, 231.

35. В.Н.Бессолов, М.В.Лебедев. Халькогенидная пассивация поверхности полупроводников AmBv, Обзор // ФТП, 1998, т.32, № 11, с. 1281.

36. W.E.Spicer, I.Lindau, P.R.Skeath, C.Y.Su, P.W.Chye. Unified Mechanism for Schottky Barrier Formation and III-V Oxide Interface States // Phys. Rev. Lett., 1980,v. 44, №6, p.420.

37. W.E.Spicer, P.W.Chye, P.R.Skeath, C.Y.Su, I. Lindau. New and Unified Model for Schottky Barrier and III-V Insulator Interface States Formation // J. Vac. Sci. Technol., 1979, v.16, № 5, p.1422.

38. S.M Ojha., Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Thin Films // Phisics of Thin Films, Academic Press. Inc., 1982, v.12, p. 237.

39. G.Landgren, R.Ludeke, J.F.Morar, Y.Jugnet. Oxidation of GaAs (110): New results and mode // Phys. Rev. B, 1984, v.30, N 8, p.4839.

40. C.W.Wilmsen, R.W.Kee, K.M.Geib. Initial oxidation and oxide/semiconductor interface formation on GaAs // J. Vac. Sci. Technol., 1979, v. 16, № 5, p. 1434.

41. G.Lucovsky, R.S.Bauer. ^-Bonding contributions in the chemisorption of oxygen onto nonpolar compound semiconductor surfaces // Solid State Communications, 1979, v.31,p.931.

42. G.Lucovsky, R.S.Bauer. Local atomic order in native III-V oxides // J. Vac. Sci. Technol., 1980, v.17, № 5, p. 946.

43. V.I.Belyi, T.P.Smirnova, N.F.Zakharchuk. Phase composition and structure of native oxides on AniBv semiconductors // Appl. Surface Science, 1989, v.39, p.161.

44. O.R.Monteiro, J.W.Evans. Thermal oxidation of gallium arsenide // J. Vac. Sci. Technol., 1989, v.A7, № 1, p.49.

45. N. Suzuki, T.Hariu, Y.Shibata. Effect of native oxide on the interface property of GAas MIS structures // Appl. Phys.Lett, 1978, v.33, p.761.

46. K.P.Pande. Electrical characteristics and memory behavior of Ge3N4-GaAs MIS devices // Solid State Electron, 1982, v.25, p.145.

47. H. Hasegava, T.Sawada. Dynamic properties of interface state bands in GaAs anodic MOS system // J. Vac. Sci. Technol., 1979, v.16, № 5, p.1478.

48. R.L.Streever, J.T.Breslin, E.H.Ahlstrom. Surface states at the /2-GaAs-Si02 interface from conductance and capacitance measurements // Solid State Electron., 1980, v. 23,p.l093.

49. F.Koshiga, T.Sugano. The anodic oxidation of GaAs in an oxigen plasma generated by a D.C. electrical discharge // Thin Solid Films, 1979, v.56, p.37.

50. S-P.Murarka.Thermal oxidation of GaAs // Appl.Phys.Lett, 1975, v.26, p.180.

51. H.Hasegava, K.E.Forvard, H.L.Hartnagel. New anodic oxide of GaAs with improved dielectric and interface properties // Appl. Phys.Lett., 1975, v.26, p.567.

52. R.P.H.Chang, J.J.Coleman. A new method of fabricating gallium arsenide MOS devices // Appl. Phys.Lett., 1978, v. 32, p.332.

53. D.E.Aspnes, J.B.Theeten, R.P.H.Chang. Nondestructive characterization of interface layers between Si or GaAs and their oxides by spectroscopic ellipsometry // J. Vac. Sci. Technol., 1979, v.16, № 5, p. 1374.

54. R.L.Farray, R.K.Chang, S.Mroczkawski, F.H.Pollak. Detection of excess crystalline As and Sb in III-V oxide interfaces by Raman scattering // Appl. Phys.Lett, 1977, v. 31,p.768.

55. C.C.Chang, R.P.H.Chang, S.P.Murarka. Plasma grown Oxide on GaAs // J. Electrochem. Soc., 1978, v. 125, p. 481.

56. C.C.Chang, B. Schwartz, S.P.Murarka . Anodic Oxide on GaAS: Quantitative Chemical Depth Profiles Obtained Usung Auger Spectroscopy and Neutron Activation Analysis // J. Electrochem. Soc., 1977. v. 124, p. 922.

57. R.P.H.Chang, T.T.Sheng, C.C.Chang, J.J.Coleman. The effect of interface arsenic domains on the electrical properties of GaAs MOS structures // Appl. Phys.Lett, 1978, v.33,p. 341.

58. R.P.H.Chang, C.C.Chang, T.T.Sheng. Plasma oxidation of aluminum film on GaAs-A study by Auger spectroscopy and transmission electron microscopy // Appl. Phys.Lett, 1977, v.30, p.657.

59. B. Schwartz. GaAs-surface chemistry a-review CRC Critical // Reviews in Solid State Sciences, 1975, p.609.

60. R.P.H.Chang, J.J.Coleman, A.J.Polak, L.C.Feldman, C.C.Chang. Application of selective chemical reaction concept for controlling the properties of oxides on GaAs // Appl. Phys. Lett., 1979, v. 34, p. 237.

61. R.K.Ahrenkiel, R.S.Wagner, S.Pattillo, D.Dunlavy, T.Jervis, L.L.Kazmerski, P.J.Ireland. Reduction of fast surface states on p-type GaAs // Appl. Phys. Lett., 1982, v. 40, p. 700.

62. R.K.Ahrenkiel, L.L.Kazmerski, P.J.Ireland, O.Jamjoum, P.E.Russell, D.Dunlavy, R.S.Wagner, S.Pattillo, T.Jervis. Reduction of surface states on GaAs by the plasma growth of oxyfluorides // J. Vac. Sci. Technol., 1982, v.21, № 2, p.434.

63. R.K.Ahrenkiel, L.L.Kazmerski, O.Jamjoum, P.E.Russell, P.J.Ireland, R.S.Wagner. Properties of plasma oxyfluorides grown on on GaAs // Thin Solid Films, 1982, v.95, p. 327.

64. A.B.Bhattacharyya., E.Lakahmi. Passivation of gallium arsenide by reactively sputtered gallium nitride thin films // Microeletron. J., 1983, v. 14, № 1, p.43.

65. F.Capasso, G.P.Williams. A proposed Hydrogenation / Nitridization Passivation Mechanism for GaAs and Other III-V Semiconductor Devices, Including InGaAs Long Wavelength Photodetectors // J. Electrocchem Soc., 1982, v. 129, p. 821.

66. R.P.H.Chang, C.C.Chang, S.Darack. Hydrogen plasma etching of semiconductors and their oxide // J. Vac. Sci. Technol., 1982, v. 20, № 1, p. 45.

67. M.Maeda, T.Nakamura. Insulation degradation and anomalous etching phenomena in silicon nitride films prepared by plasma-enhanced deposition // Thin Solid Films, 1984, v.l 12, p. 279.

68. P.Friedel, S. Gourrier. Interactions between H2 and N2 plasmas and a GaAs (100) surface: Chemical and electronic properties // Appl. Phys. Lett., 1983, v. 42; p.509.

69. S. Gourrier, L.Smit, P.Friedel, P.K.Larson. Photoemission studies of molecular beam epitaxially grown GaAs (001) surfaces exposed to a nirogen plasma // J.Appl. Phys., 1983, v.54, № 7, p.3993.

70. S.J.Pearton, E.E.Haller, A.G.Elliot. Nitridization of gallium arsenide surfaces: Effects on diode leakage currents // Appl. Phys. Lett., 1983, v.44, № 7, p. 684.

71. A.C.Warren, S.D.Offsey, J.M. Woodall, P.D.Kirchner, T.I. Chappel, G.D.Pettit. Summary Abstract: Unpinned (100) GaAs surfaces in air using Photochemistry // J. Vac. Sci. Technol., 1986, v. 4, № 4, p. 1115.

72. Z.Liliental-Weber, CW.Wilmsen, K.M.Geib, P.D.Kirchner, J.M.Baker, J.M.Wo-odall, Structure and chemical composition of water-grown oxides of GaAs // J. Vac. Sci .Technol., 1986, v.4, 4,p.912.

73. K.Kanazawa, H.Matsunami. Plasma-Grown Oxide on InP // Japan.J.Appl.Phys., 1981, v.20, p. L211.

74. C.R.Zeisse. Interface and dielectric properties of the n-indium-phosphide -silicon oxide system // J. Vac. Sci. Technol., 1979, v. 16, № 5, p. 1466.

75. D.C.Cameron, L.D.Irving, G.R.Jones, J.Woodward. InP /metal/semiconductor devices incorporating А12Оз dielectrics chemically vapour deposited at low pressure II Thin Solid Films, 1982, v.91, № 4, p. 339.

76. K.P.Pande, D.Gutierrez. Channel mobility enhancement in InP metal-insulator-semiconductor field-effect transistors II Appl. Phys. Lett, 1985, v. 46, p. 416.

77. J.F.Wager, C.W.Wilmsen. Plasma-enhanced chemical vapor deposited Si02 // J.Appl. Phys., 1982, v.53, p. 5789.

78. J.F.Wager, K.M.Geib, C.W.Wilmsen, L.L.Kazmerski. Native oxide formation and electrical instabilities at the insulator/InP interface // J. Vac. Sci. Technol., 1983, v.Bl,№3,p.778.

79. M.Salvi, P.N.Favennes, H.L.Haridon, G.P.Pelous. Composition of Anodic Oxides Grown on InP // Thin Solid Films, 1982, v. 87, p.13.

80. D.De Cogan, G.Eftekhari, B.Tuck. The Anodization of InP 11 Thin Solid Films, 1982, v.91, p. 277.

81. L.G.Meiners. Electrical properties of Si02 and Si3N4 dielectric layers on InP // J .Vac. Sci. Technol., 1981, v.19, № 36, p.373.

82. E.Yamaguchi, M.Minakata. Study of boron nitride gate insulators onto InP grown by low-temperature chemical vapor deposition // J. Appl. Phys., 1984, v. 55, p.3098.

83. Y.Hirota, M.Okamura, T. Kobayachi. The effect of annealing metal-insulator-semiconductor diodes employing a thermal nitride-InP interface // J. Appl. Phys.,1982, v,53,№ 1, p.536.

84. B.Bouchikhi, C.Michel, G.Valmont, S.Ravelet, B.Lepley. Interface properties of MIS structures prepared by plasma oxidation of n-InP // Semicond. Sci. Technol., 1986, v. 1, p.143.

85. R.K.Ahrenkiel, P.Sheldon, D.Dunlavy, L.Roybal, R.E.Hayes. Surface compensation of p-InP as observed by capacitance dispersion // Appl Phys. Lett.,1983, v.43,p. 675.

86. M.Okamura, T.Kobayachi. Improved Interface in Inversion Type InP-MISFET by Vapor Etching Technique // Japan. J. Appl. Phys., 1980, v. 19, p. 2151.

87. M.Okamura, T.T.Kobayashi. Reduction of Interface States and Fabrecation ofp-Channel Inversion Type InP - MISFET // Japan. J. Appl. Phys., 1980, v. 19, p. L599.

88. C.N.Berglund. Surface States at Steam Grown Silicon-Silicon Dioxide Interfaces // IEEE Trans. Electron. Dev., 1966, v. ED-13, p.701.

89. M.Kuhn. A Quasi Static Technique for MOS C-V and surface state measurements // Solid State Electron., 1970, v. 13, p. 873.

90. G.Hollinger, E.Bergignat, J.Joseph, Y.Robach. On the nature of oxides on InP surfaces // J. Vac. Sci. Technol., 1985, v. A3, p. 2082.

91. G.Hollinger, J Joseph, Y.Robach, E.Bergignat, B.Commere, P.Viktorovitch, M.Froment. On the chemistry of passivated oxide InP interfaces // J. Vac. Sci. Technol., 1987, v. B5, p. 690.

92. G.Couturier, A.Chaouki, H.Ricard, A.S.Barriere. Electrical properties of SrF2/InP (100) diodes and SrF2 thin films // J. Vac. Sci. Technol., 1987, v. B5, p.870.

93. A.U.MacRae, G.W.Gobeli. Low-Energy Electron-Diffraction Study of the Cleaved (110) Surfaces of InSb, InAs,GaAs, and GaSb // J. Appl. Phys., 1964, v.35, p.1629.

94. W.Gudat, D.E.Eastman. Electronic surface properties of III-V semiconductors: Excitonic effects, band bending effects, and interactions with Au and О adsorbate layers // J. Vac. Sci. Technol., 1976, v. 13, p. 831.

95. M. Yamaguchi, N.Yamamoto, H.Sugiura, C.Uemura. Thermal oxitation of InAs and characterization of the oxide film // Thin Solid Films, 1981, v. 92, p. 361.

96. J.N.Walpole, K. W.Nill. Capacitance Voltage Characteristics of Metal Barriers on p - PbTe and p - InAs: Effect of the Inversion Layer // J. Appl. Phys., 1971, v.42, № 13, p. 5609.

97. C.F.Mead, W.G.Spitzer. Fermi Level Position at Semiconductor Surfaces // Phys. Rev. Lett., 1963, v. 10, p. 471.

98. I.L.Freeouf, I.M.Woodall. Schottky barriers: An effective Work function model // Appl. Phys. Lett., 1981, v.39, № 9, p. 727.

99. H.-U.Baier, L.Koenders, W.Monch. Oxidation of InAs (110) and correlated changes of electronic surface properties // J. Vac. Sci. Technol., 1986, v. B4, № 4, p. 95.

100. H.-U.Baier, L.Koenders, W.Monch. Oxidation of cleaved InAs (110) surfaces at room temperature: surface bend bending and ionization energy // Solid State Commun., 1986, v.58, № 5, p. 327.

101. W.Monchm. On the oxidation of III-V compound semiconductors // Surf. Sci., 1986, v. 168, p. 577.

102. О.В.Жариков, Ю.К.Крутеиюк. О проводимости поверхностного инверсионного слоя InAs // Письма в ЖЭТФ, 1983, т. 38, вып.2, с. 45.

103. Т.Андо, А.Фаулер, Ф.Стерн. Электронные свойства двумерных систем, Москва, "Мир", 1985, с. 314.

104. E.Yamaguchi, M.Minokata. Magnetoconductance study of inversion layers on InAs metal-insulator-semiconductor field-effect transistors // Appl. Phys. Lett., 1983, v., № 10, p. 965.

105. E.Yamaguchi. Theory of defect scattering in two-dimensional multisubband electronic systems on III-V compound semiconductors // J. Appl. Phys, 1984, v. 56, №6 p. 1722.

106. D.H. Laughlin, C.W.Wilmsen, Thermal oxidation of InAs // Thin Sol. Films, 1980, v. 70, p. 325.

107. A.T. Fromhold, Jr, Theory of Metal Oxidation, 1, North-Holland, Amsteram, 1975, p. 230.

108. C.W.Wilmsen. Oxide layers on III-V compound semiconductors // Thin Solid Films, 1976, v. 39, № 11, p. 105.

109. G.P.Schwartz, W.A.Sunder, J.E.Griffiths, GJ.Gualtieri. Condensed phase diagram for the In-As-0 system // Thin Solid Films, 1982, v. 94, p. 205.

110. G.P.Schwartz, J.E.Griffiths, G.J.Gualtieri. Thermal oxidation and native oxide-substrate reactions on InAs and InxGa!xAs // Thin Solid Films, 1982, v. 94, p. 213.

111. V.A.Belyi, T.P.Smirnova., N.F.Zakharchuk. On the problem of elemental Bv material in the interface of native oxide/AniBv structures // Thin Solid Films, 1984, v.l 13, p.157.

112. В.П.Кузнецов, С.С.Олевский, И.Н.Сорокин. Изучение анодных оксидных пленок на InAs методом Оже-спектроскопии // Электронная техника, сер.З, микроэлектроника, 1980, т. 3 (87), с. 77.

113. А.К.Афанасьев, А.С.Волков, В.П.Пелипас. Исследование анодных окислов на поверхности полупроводников AinBv методом инфракрасной спектроскопии // Электронная промышленность, 1980, вып.11 (95), вып.12 (96), с. 32.

114. И.Н.Сорокин, В.И.Козлов. Влияние ионов фтора на рост и свойства анодных оксидных слоев арсенида индия // Изв.АН СССР, Неорган, материалы, 1979, т. 15, №3, с. 53.

115. А.А.Широков, Е.А.Маркова, И.С.Захаров. Электрофизические свойства МДП-структур на основе арсенида индия // Неорган.материалы, 1982, т. 18, №9, с. 1459.

116. Н.А.Авдеев, Ю.Е.Гардин, В.А.Гуртов, С.Н.Кузнецов. Фотопроводимость собственного анодного окисла на поверхности арсенида индия // Микроэлектроника, 1985, т. 14, вып. 5, с. 458.

117. D.A.Baglee, D.K.Ferry, C.W.Wilmsen. Inversion layer transport and properties of oxides on InAs // J. Vac. Sci. Technol., 1980, v. 17, p. 1032.

118. А.А.Широков, Ю.Н.Усов, И.С.Захаров. Перезарядка ловушек в анодном оксиде InAs // Неорган. Материалы, 1984, т. 20, № 7, с. 1081.

119. Е.А.Лоскутова, В.Н.Давыдов, Т.Д.Лезина. Особенности электрофизических и фотоэлектрических характеристик МОП-структур из InAs // Микроэлектроника, 1985, т. 14, вып. 2, с. 134.

120. Е.А.Лоскутова, А.А.Гринсон, В.Н.Давыдов, А.А.Гуткин. Определение спектра поверхностных состояний на границе раздела InAs анодный окисел методом нестационарной спектроскопии глубоких уровней // Поверхность.Физика, химия, механика, 1985, т. 10, с. 36.

121. А.В.Войцеховский, В.Н. Давыдов. Фотоэлектрические МДП структуры из узкозонных полупроводников. Томск "Радио и связь", 1990, с. 66.

122. C.W.Wilmsen, L.G. Meiners, D.A.Collins. Single- and double- layer insulator metal-oxide-semiconductor capacitors on indium arsenide // Thin Solid Films, 1977, v. 46, p. 331.

123. И.Н.Сорокин, Л.Е.Гатько. Влияние ионов фтора на рост и свойства анодных оксидных слоев арсенида индия // Неорганические материалы, 1985, т. 21, №4, с. 537.

124. В.Н. Давыдов, Е.А. Лоскутова, И.И. Фефелова. Влияние фтора на свойства систем оксид полупроводниковое соединение АШВ // Микроэлектроника, 1986, т. 15, вып. 5, с. 455.

125. E.Yamaguchi. Isothermal Capacitance Transient Spectroscopy in MIS Structures // Jap. Journal of Applied Physics, 1982,v. 21, № 11, p. 1628.

126. E.Yamaguchi, T.Kobayashi. New method for determining distribution of interface states in an MIS system // Electronics Letters, 1982, 18, № 7, p.290.

127. H.H.Wieder. Narrow bandgap semiconductor devices // Optical Properties, of Narrow -Gap Low Dimensional structures, 1987, v.151, p. 231.

128. B.T.Moore, D.K.Ferry. Scattering of inversion layer electrons by oxide polar mode generated interface phonons // J. Vac. Sci. Tech. 1980, v. 17, JST® 5, p. 1037.

129. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, ed. by K.-H.Hellwege, O.Madelung, Landolt-Bornstein, New Series, Group III, Springer, Berlin, 1982. v. 17, Pt. a , p.242.

130. И.А.Фомин, Г.Б.Лунькина, Н.М.Анненко, С.С.Стрельченко. Исследование эпитаксиальных слоев n-InAs и р-n переходов на их основе // ЭТ, серия материалы, 1980, вып. 1, с. 39.

131. A.G.Milnes, A.Y.Polyakov. Indium Arsenide: a semiconductor for high speed and electro optical devices // Mater. Sci. Eng., 1993, v. В 18,p. 237 .

132. Х.Кейси, М.Паниш. Лазеры на гетероструктурах, М.: Мир, 1981, Т. 1,2.

133. Ж.И.Алферов. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // ФТП, 1998, т. 32, № 1.сЗ.

134. Ю.С.Тиходеев, О.Т.Марков. Двумерный электронный газ в гетероструктурах: Свойства, применение в микроэлектронике // Обзоры по электронной технике. Серия 2. Полупроводниковые приборы, ЦНИИ "Электроника", 1985, с. 29.

135. K.Plug, G.H.Dohler. Compositional and doping superlattices, in III-V semiconductors // Advances in Physics, 1983, v. 32, № 3, p. 298.

136. Ф.Капассо. Техника оптической связи. Фотоприемники. Под.ред. У.Тсан-га, Москва, "Мир", 1988, с. 145.

137. S.В.Amor, L.Dmowski, J.C.Portal. Two-dimensional electron gas at a Gao,47ln0;53As/ (AlxGaix)o,48lno,52As interfase // Appl.Phys.Lett., 1988, v. 53, № 6, p. 479.

138. А-Я.Шик, Л.Г.Бакуева, С.Ф.Мусихин, С.А.Рыков. Физика низкоразмерных систем, Санкт Петербург, "Наука", 2001, с. 120.

139. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры, Ред. Л. Ченг, К.Плог, М.: Мир, 1989.

140. M.J.Kelly. Low dimensional semiconductors, Oxford: University Press, 1995.

141. M.Fukuda, K.Takahei. Optically enhanced oxidation of III-V compound semiconductors // J. Appl. Phys., 1985, v. 57 (1), p. 129.

142. Ю.Г.Шретер, Ю.Т.Ребане, В.А.Зыков, В.Г.Сидоров. Широкозонные полупроводники, Санкт Перербург, "Наука", 2001, с. 122.

143. E.H.Nicollian, J.R.Brews. MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology, "JOHN WILEY & SONS", New York Chichester - Brisbane -Toronto - Singapore, 1982, p. 156.

144. B.H Овсюк. Электронные процессы в полупроводниках с областями пространственного заряда. Новосибирск, 1984, с.253.

145. В.Г.Литовченко, А.П.Горбань. Основы физики микроэлектронных систем металл-диэлектрик-полупроводник,Киев,"Науковадумка", 1978, с. 122,149.

146. А.В.Ржанов. Электронные процессы на поверхности полупроводников. М., "Наука", 1971.

147. Instabilities in silicon devices. Silicon Passivation and Related Instabilities, ed. G.Barbottin, A.Vapaille, Else Science Publishers, 1989, p.22.

148. C.Goldberg. Space Charge Region in Semiconductors // Solid-State Electronics, 1964, v. 7, p. 593.

149. R.Seiwatz, M.Green. Space Charge Calculations for Semiconductors // J. Appl. Phys. 1958, v. 29, № 7, p. 1034.

150. A.Many, Y.Goldstein, N.B.Grover. Semiconductor surfaces, North-Holland Publishing Company-Amsterdam, 1965, p. 145.

151. E.L.Heasell. A self-consistent calculation of effective intrinsic concentration in heavily-doped silicon // Int. J. Electronics, 1975, v. 38, № 1, p. 127.

152. V.M.Bazovkin, G.L.Kurishev, V.G.Polovinkin. On the Theory of the MIS High-Frequency Capacitance // Phys.Stat.Sol., (a), 1982, v. 74, p. 297.

153. М.В.Капитонов, О.В.Романов, А.М.Яфисов. Вырождение и непараболичность зон в измерениях поверхностных эффектов на полупроводниках // ФТП, 1983, т. 17, в. 5, с. 818.

154. Chin-Tang Sah, R.N.Noyce, W.Shockly. Carrier Generation and Recombination in p-n Junctions and p-n Junction Characteristics // Proceedinds of the IRE, 1957, p. 1228.

155. P.N.Keating. Thermally Stimulated Emission and Conductivity Peaks in the Case of Temperature Dependent Trapping Cross Sections // Proc. Phys. Soc., 1961, v.78,№6,p.l408.

156. E.H.Weber. Zusammenhand zwischen Raumladung, Oberflachenleitfahigkeit und Bandverbiegung fur Photoleiter bei homogener optischer Anregung // Phys. Stat. Sol. (a), 1966,v. 17, p. 843.

157. E.H.Weber. Space-Charge Capacity of Extrinsic Semiconductors with an Energetically Uniform Destribution of Volume Traps // Phys. Stat. Sol. (a), 1970, v.2, p.693.

158. W.G.Oldham, S.S.Naik. Admittance of p-n Junctions containing Traps // Solid-State Electronics, 1972, v. 15, p. 1085.

159. J.G.Simmons, L.S.Wei. Theory of dynamic charge and capacitance characteristics in MIS systems containing discrete surface traps // Solid-State Electronics, 1972, v. 16,p.43.

160. C.T.Sah, H.S.Fu. Current and Capacitance Transient Responcses of MOS Capacitor. I. General Theory And Applications to Initially Deplected Surface without Surface States // Phys. Stat. Sol. (a), 1972, v.l 1, p. 297.

161. J.G.Simmons, M.C.Tam. Theory of Isothermal Currents and the Direct Determination of Trap Parameters in Semiconductors and Insulators Containing Arbitrary Trap Distributions // Phys. Rev. B. 1973, v. 7, № 8, p. 3706.

162. J.G.Simmons, H.A.Mar. Thermal Bulk Emission and Generation Statistics and Associated Phenomena in Metal-Insulator-Semiconductor Devices under Non-Steady-State Conditions // Phys. Rev. В., 1973, v. 8, № 8, p. 3865.

163. M.Beguwala, C.R.Crowell. Characterisation of multiple Deep Level Systems in Semiconductor Junctions by Admittance Measurements // Solid-State Electronics, 1974, v. 17, p. 203.

164. D.L.Losee. Admittance spectroscopy of impurity levels in Schottky barriers // J. Appl. Phys., 1975, v. 46, № 5, p. 2204.

165. R.Meaudre, M. Meaudre. Capacitive Effects in Insulators or Semiconductors. Influence of the Dencity of States in the Gap // Phys. Stat. Sol. (a), 1976, v. 37, p. 633.

166. F.W.Schmidlin.Theory of multiple trapping // Solid St. Com., 1977, v. 22, p. 451.

167. C.T.Sah, F.A.Lindholm. Carrier Generation, Recombination, Trapping, and Transport in Semiconductors with Position-Dependent Composition // IEEE Trans. Electron. Dev., 1977, v. ED-24, № 4, p. 841.

168. T.W.Collins, J.N.Churchill, F.E.Holmstrom, A.Moschwitzer. Modeling of the Transient Response of MIS Capacitor // Advances in Electronics and Electron Physics, 1978, v. 47, p. 267.

169. А.В.Саченко, И.В.Крупнова. Расчет рекомбинации в приповерхностной области пространственного заряда квазимонополярных полупроводников // Украинский физический журнал, 1980, т. 25, № 5, с. 857.

170. J.A.Moriarty. Small-signal ас responce of dielectric materials containing static space-charge fields: Application to ionic conductors and MIS structures // J. Appl. Phys., 1981, v. 52, (5), p. 3413.

171. Guo-gang Qin, C.T.Sah. Theory of Concentration Profiling Technique for Semiconductors with many Deep Levels // Solid-State Electronics, 1982, v. 25, № 10, p. 1045.

172. Ю.Г.Гуревич, В.Б.Юрченко. Граничные условия в теории неравновесных контактных явлений // Украинский физический журнал, 1982,т. 27, № 2, с. 229.

173. M.Conti, M.V.Fischetti, R.Gastald. Physical characterization of Deep Bulk Levels by the MOS Conductance. // Solid-State Electronics, 1982, v. 25, № 1, p. 5.

174. Д.А.Аронов, В.Заитова. Влияние центров прилипания на премена жизни носителей тока в полупроводниках с сильно различающимися сечениями захвата электронов и дырок глубокими уровнями // Известия АН УзССР, сер. физ. мат. наук, 1984, № 4, с. 47.

175. В.В.Евстропов, К.В.Киселев, И.Л.Петрович, Б.В.Царенков. Скорость рекомбинации через многоуровневый (многозарядный) центр // ФТП, 1984, т. 18, в. 5, с. 902.

176. A.K.Agarwal, M.H.White. On the nonequilibrium statistics and smasll signal admittance of Si-Si02 interface traps in the deep-deplected gated-diode structure // J. Appl. Phys., 1984, v. 55, (10), p. 3682.

177. D.Stievenard, M.Lannoo, J.C.Bourgoin. Transient Capacitance Spectroscopy in heavily Compensated Semiconductors // Solid-State Electronics, 1985, v. 28, № 5, p. 485.

178. Т.Е. Ковалевская. Кинетика неравновесного импульсного обеднения полупроводника с глубокими уровнями // Препринт 29. ИФП СО АН СССР, Новосибирск, 1988.

179. А.В.Ржанов. Характер энергетического спектра поверхностных состояний и кинетика импульсного эффекта поля. I // ФТП, 1972, т. 6, в. 8, с. 1495.

180. M.Schulz. Interface States at the Si02 Si Interface // Surface Science, 1983, v.132, p. 422.

181. F.Herman. Electronnic structure calculations of interfaces and overlayers in the 1980's. Critical Review // J. Vac. Sci. Technol., 1979, v. 16, (5), p. 1101.

182. H.Flietner. Spectrum and nature of surface states // Surface Science, 1974, v.46, № 1, p. 251.

183. H.Flietner. U.Shaped, Distributions at Semiconductor Interfaces and the Nature of the Related Defect Centres // Phys. Stat. Sol. (a), 1985, v. 91, № 1, p. 153.

184. B.Balland, M.Okeke, A.Maillet, P.Pinard. Gold-Related Interface States in MOS System // Thin Solid Films, 1982, v. 88, p. 129.

185. E.Rosencher, R.Coppard. Transient capacitance spectroscopy of Na+ induced surface states at the Si/Si02 interface // J. Appl. Phys., 1984, v. 55, (4), p. 971.

186. В.А.Гергель, Р.А.Сурис. Теория поверхностных состояний и проводимости в структурах металл диэлектрик - полупроводник // ЖЭТФ, 1983,т.84, № 2, с.71.

187. В.А.Гергель, А.П.Нагин, И.О.Никитин. Механизм образования поверхностных состояний в МНОП-структур ах при деградации // Микроэлектроника, 1983, т. 12, в. 6. с. 211.

188. O.Lang, C.Pettenkofer.Thin film growth and band lineup of 1п20з on the layered semiconductor InSb / /J. Appl. Phys., 1999, v. 86, № 10, p. 5687.

189. P.A. Кингстон, С.Ф. Нейштадтер. Анализ процессов в обедненной области полупроводников // В кн.: Проблемы физики полупроводников.-М.: ИЛ, 1957, с.48.

190. W.Shockley, W.T.Read. Statistics of the recombination of holes and electrons // Phys.Rev., 1952, v. 87, p. 835.

191. R.N.Hall. Electron hole Recombination in Germanium // Phys.Rev., 1952, v. 87, p.387.

192. H.K.Gummel. A self consistent iteractive sheme for one-dimensional steady-state transistor calculation // IEEE Trans. Electron Devices, 1964, v. 11, p. 455.

193. R.Pierret. A Linear-Sweep MOS С Technique for Determining Minority Carrier Lifetimes // IEEE Trans. Electron Devices, 1972, v. ED-19, № 7, p. 869.

194. J.G.Simmons, L.S.Wei. Theory of dinamic charge and capacitance characteristics in MIS systems containing discrete surface traps // Solid State Electronics, 1973, v. 16, p.43.

195. J.G.Simmons, L.S.Wei. Theory of dinamic charge current and capacitance characteristics in MIS systems containing distributed surface trap // Solid-State Electronics, 1973, v. 16, p. 53.

196. Г.Д.Каплан. Измерение спектра поверхностных состояний импульсным C-V методом // Микроэлектроника, 1979, т.8, вып. 5, с. 422.

197. N.S.Saks, A.Nordbryhn. Time dependence of depletion region formation in phosphorus-doped silicon MOS devices at cryogenic temperatures // J.Appl.Phys., 1979, v.50, № 11, p. 6962.

198. А.В.Ермолаев, О.В.Миронова, Ю.З.Ляховский, Г.Б.Семушкин. Генерация и рекомбинация неосновных носителей в МДП-системах при пониженных температурах // Электронная техника, сер.З. Микроэлектроника, вып. 2 (86), 1980, с. 22.

199. G.Kaplan. Charge Hysteresis Measurements of MOS Structures // IEEE Transactions on Electron Devices, 1981, v.ED 28, № 9, p. 1103.

200. L.Faraone, J.G.Simmons, A.K.Agarwal, P.D.Tonner. Interpretation of non-equilibrium measurements on MOS devices using the linear voltage ramp technique // Solid-State Electronics, 1981,v. 24, № 8, p. 709.

201. P.G.C.Allman. Theory of non-equilibrium phenomena in an MIS device under linear voltage ramp bias // Solid-State Electronics, 1982, v. 25, № 3, p. 241.

202. K.Helig. Method for reduction of hysteresis effects in MIS measurements // State-State Electronics, 1984, v. 27, p. 395.

203. В.П.Романов, В.Д.Усиков. Экспрессный контроль качества МДП-структур методом неравновесных вольт-фарадных характеристик // Электронная промышленность, 1985, вып. 6 (144), с. 54.

204. P.V.Grar, D.U.Brawn. Si-Si02 Interface Surface State Density // Appl. Phys. Lett., 1966, v.8, p.2.

205. A. Goetzberger, I.E.Irvin. Low-Temperature Histeresis Effects in MOS-Capacitors caused by Surface-State Trapping // IEEE Trans.Electron. Dev. 1968, v. ED-15, p.1009.

206. A.P.Gorban, V.G.Litovchenko, D.N.Moska. Tunneling Recharging of Oxide Centers in Silicon MOS Structures // Phys. Stat. Sol (a), 1975, v. 32, p. 109.

207. Н.А.Семушкина, Г.Б.Семушкин. Энергетический спектр поверхностных состояний системы Si-Si02 // ФТТ, 1973, т. 15, с. 3.

208. А.Н.Ермолаев и др. Генерация и рекомбинация неосновных носителей в МОП-системах при пониженных температурах // Вопросы радиоэлектроники, сер.ТПО, 1980, вып. 3, с. 139.

209. J.S.Kang, D.K.Schroder. The Pulsed MIS Capacitor. A Critical Review // Phys. Stat. Sol. (a), 1985, v. 89, p. 13.

210. С.И.Кирилова, В.Е.Примаченко, О.В.Снитко. Ускорение релаксации неравновесного обеднения на реальной поверхности кремния в сильных электрических полях // ФТП, 1981, т. 15, вып. 5, с. 874.

211. В.М.Базовкин, В.Г.Половинкин, Н.И.Халиуллин. Быстродействующее устройство для исследования релаксации емкости, поверхностного потенциала и генерационного тока структур металл-диэлектрик-полупроводник // ПТЭ, 1989, № 2, с. 185.

212. P.U.Calzolari, S.Graffi, C.Morandi.Minority carrier recombination in MOS capacitors switched from inversion to accumulation // Solid-State Electronics, 1977, v. 20, p. 205.

213. J.Oualid, A.Bouhdada. Characterization of Leakage Currents in Long -Lifetime Capacitors // IEEE Trans.Electron Dev., 1986, v. ED 33, № 9, p. 1366.

214. H.Kliem, G.Arlt. A Transient Poole-Frenkel effect at the semiconductor surface of MAOS devices // Solid-State Electronics, 1983, v. 26, № 12, p. 1183.

215. А.К.Афанасьев, А.Н.Благодаров и др. Особенности генерационных процессов в структурах анодный окисел InSb // Микроэлектроника, 1981, сер.З, вып. 6 (96), с. 18.

216. L.M.Terman. An investigation of surface states at a silicon-silicon oxide interface employing metal-oxide-silicon diodes // Solid State Electronics, 1962, v. 5, p. 285.

217. P.V.Gray, D.M.Brown. Density of Si-Si02 interface states // Appl. Phys. Lett., 1966, v. 8, №2, p. 31.

218. D.M.Brown, P.V.Gray. Si-Si02 Fast Interface State Measurements // J.Electrochem. Soc., 1968, v. 115, p. 760.

219. E.H.Nicollian, A.Goetzberger. The Si-Si02 Interface Electrical Properties as Determined by the Metal-Insulator-Silicon Conductance Technique // Bell. Syst. Tech. Journ., 1967, v. 46, № 6, p. 1055.

220. В.Г.Георгиу. Вольт фарадиые измерения параметров полупроводников, Кишинев, "Штиинца" 1987, с. 27.

221. K.Lehovec. Frequency dependence of the impedance of distributed surface states in MOS Structures // Appl.Phys.Lett., 1966, v. 8, № 2, p. 48.

222. H.Deunling, E.Klausman, A.Goetzberg. Interface States in Si-Si02 Interfaces // Solid State Electronics, 1972, v. 15, p. 559.

223. J.R.Brews. Surface Potential Fluctiations Generated by Interface Charge Inhomogeneities in MOS Devices // J.Appl.Phys., 1972, v. 43, p. 2306.

224. J.R.Brews. Admittance of an VOS device with interface charge inhomogeneities // J.Appl.Phys., (1972), v. 43, p. 3451.

225. В.А.Гергель, Р.А.Сурис. Исследование флуктуации поверхностного потенциала в структурах металл-диэлектрик-полупроводник // ЖЭТФ, 1978, т. 75, с. 191.

226. F.P.Heiman. The Effect of Oxide Traps on the MOS Capacitance // IEEE Trans. El. Dev., 1965, v. ED-12, p. 167.

227. H.Preier. Contributions of surface states to MOS impedance // Appl. Phys. Lett., 1967, v.l0,p. 361.

228. А.П.Ковчавцев. Анализ спектра поверхностных состояний на границе раздела Si-Si02 в МОП структурах со сверхтонким окислом методом проводимости//Препринт 12-78, Новосибирск, 1978.

229. R.S.Nakhmanson, S.B.Sevastianov. On the Frequency Dependence of the Surface State Admittance // Phys. Stat. Sol. (a), 1980, v. 57, p. 117.

230. A.Ushirokawa, M.Warashina, A.Nagami. 2-Dimensional Parameter Conductance Metod for Estimation of Interface States in MIS Structure // Jap. Journ. Appl. Phys., 1973, v. 12, p. 388.

231. В.Л.Бонч-Бруевич, С.Г.Калашников. Физика полупроводников, М., 1990, с.129.

232. А.П.Ковчавцев, С.М.Крыцин, В.Г.Половинкин, Н.И.Халиуллин. Автоматизированная установка для измерения высокочастотных вольт-фарадных характеристик структур металл-диэлектрик-полупроводник // Приборы и техника экспери-мента, 1985, т. 6, с. 174.

233. Н.А.Корнюшкин, Н.А.Валишева, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев. Влияние свойств границы раздела и глубоких уровней в запрещенной зоне на вольт-фападные характеристики МДП-структур на арсениде индия // ФТП, 1996, т. 30, № 5, с. 914.

234. Т.Е.Ковалевская, А.П.Ковчавцев, С.М.Крыцин, Г.Л.Курышев, Ю.В.Настаушев. Термическая генерация в области пространственного заряда МДП-структур на основе InAs при неравновесном обеднении // Сб. рефератов НИОКР, 1986, Сер. РТ., с.28.

235. Ф.Я.Шик. Об определении параметров глубоких центров методом спектроскопии // ФТП, 1984, т. 18, вып. 10, с. 1759.

236. Р.А.Сурис, В.Н.Федоров. Определение параметров глубокого уровня в приповерхностной области полупроводника МДП-структуры методом проводимости // ФТП, 1979, т. 13, вып. 6, с. 1073.

237. A.Baccarani, A.Baffoni. Majority and minority-carrier lifetime in MOS structures // Sol. St. Electron., 1975, v. 18, p. 1115.

238. Я.А.Ильенков, Т.Е.Ковалевская, А.П.Ковчавцев. Оценка параметров глубоких уровней в МДП-структурах на основе InAs // Поверхность.Физика, химия, механика, 1992, т. 1, с. 62.

239. В.Н.Овсюк, А.В.Ржанов. Электрофизические свойства тонких пленок полупроводников, Новосибирск, Изд-во Новосибирского Университета, 1980.

240. Т.Е.Ковалевская, В.Н.Овсюк. Квазистационарная поверхностная емкость полупроводника с глубокими уровнями // Поверхность, 1990, т. 8, с. 78.

241. Приборы с зарядовой связью. Под ред. Барба Д.Ф., М, "Мир", 1982, с. 59, с. 61.

242. В.А. Зуев, В.Г. Попов. Фотоэлектрические МДП-приборы, М., 1983, с. 160.

243. Свойства структур металл-диэлекгрик-полу проводник, Под ред. А.В.Ржанова. М., 1976, с. 279, 69, 95.

244. C.R.Viswanathan, T.Takino. Minority Carrier Generation Time and Surface Generation Velocity Determination from Q-t Measurements // IEEE Trans. Electron. Dev. 1978, v. ED-25, № 7, p. 817.

245. В.А.Гуртов, O.H. Ивашенков, Г.Л.Курышев, В.Г. Половинкин. Релаксация неравновесного потенциала МДП-структур в режиме постоянного заряда // ФТП, 1986, т. 20, вып. 6, с. 1042.

246. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. М., "Мир", 1984, т. 1, с. 384.

247. D.H.Seib. Carrier Diffusion Degradation of Modulation Transfer Function in Charge Coupled Imagers // IEEE Trans. Electron. Dev , 1974, v. ED-21, № 3, p. 210.

248. K.S.Rabbani, D.R.Lamb. A Quick Method for the Determination of Bulk generation lifetime in semiconductors from pulsed MOS capacitance measurements // Solid State Electronics, 1981,v. 24, p. 661.

249. Основы оптоэлектроники: Пер. с яп. М., Мир, 1988, с. 9.

250. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. М., "Мир", 1984, т. 2, с. 352.

251. Н.И.Брызгалова, Ю.В.Настаушев, И.Г.Неизвестный, В.Н.Овсюк. Термическая генерация поверхностного заряда в германиевых МДП-структурах // Поверхность. Физика, химия, механика, 1984, т. 7, с. 75.

252. J.R.Morante, J.Samitier, A.Cornet et al. Majority carrier capture cross section determination in the large deep-trap-concentration cases // J. Appl. Phys., 1986,v. 5, p.59.

253. W.A.Harrison. Tunneling from an Independent Particle Point of View // Phys.Rev. 1961, v. 123, № 1, p. 85.

254. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. Теоретическая физика, М., 1963, т. 3, с. 211.

255. W.W.Anderson. Tunnel current limitations of narrow bandgap infrared charge coupled devices // Infrared Phys, 1977, v. 17, p. 147.

256. H.C.Gard. Tunneling in ultrathin Si02 layers on silicon: comments on dispersion relations for electrons and holes // Sol. Stat. Comm., 1978, v. 31 .p. 877.

257. P.U.Calzolary, S.Graffi, C. Morandi. Field-Enhanced Carrier Generation in MOS Capacitors // Solid-State Electronics, 1974, v. 17, p. 1001.

258. С.И.Кирилова, В.Е.Примаченко, О.В.Снитко. Ускорение релаксации неравновес-ного обеднения на реальной поверхности кремния в сильных электрических полях // ФТП, 1981, т. 15, вып. 5, с. 874.

259. С.И.Кирилова, В.Е.Примаченко, О.В.Снитко, О.С.Фролов. Релаксация неравновесного обеднения на Si МДП при сильных электрических полях // Микроэлектроника, 1984, т. 13, вып. 3, с. 236.

260. F.P.Heiman. On the determination of minority carrier lifetime from the transient response of an MOS capacitor // IEEE Trans. El. Dev., 1967, v. ED-14, № 11, p. 781.

261. D.J.Fitzgerald, A.S.Grove. Surface recombination in semiconductors // Surf. Sci., 1968, v. 9, № 2, p. 347.

262. D.K.Schroder, H.C.Nathanson. On the separation of bulk and surface components of lifetime using the pulsed MOS capacitor // Sol.State Electron., 1970, v.13, № 5, p.577.

263. D.K.Schroder, J.Gulberg. Interpretation of surface and bulk effects using the pulsed MOS capacitance // Sol.State Electr., 1971, v. 14, № 12, p. 1285.

264. A.K.Zakharov, I.G.Neizvestny. Thermal Generation and Recombination of Carries at Non-Equilibrium Variation of Inversion Layer // Phys. Stat. Sol. (a), 1975, v. 30, № l,p. 419.

265. А.К.Захаров, И.Г.Неизвестный. Вклад различных областей полупроводника структуры МДП в формирование заряда инверсионного слоя // Микроэлектроника, 1975, т. 4, вып. 2, с. 178.

266. Y.Kano, A.Shibata. On the determination of minority carrier lifetime and surface recombination from the transient response of MOS capasitor // Jap. Appl. Phys., 1972, v. 11, № 11, p. 1161.

267. В.А.Гергель, Т.И.Старикова, Ю.И.Тишин. Релаксационные процессы в МДП структурах при больших напряжениях // Микроэлектроника, М., Наука, 1979, т. 8, вып. 4, с. 351.

268. Н.А.Абрамова, Г.Б.Семушкин, К.JI.Темников. Исследование теоретических зависимостей dC/dV(V) МДП-структур с неоднородно встроенным зарядом //Микроэлектроника, 1981, т. 10, вып. 3, с. 246.

269. В.И.Митин, А.М.Свердлова, М.В.Юдович. Релаксационные процессы при неравновесном обеднении поверхности кремния в структурах Al-Dy203-Si // Микроэлектроника. Серия 3. Электронная техника, 1983, вып.1 (103), с. 3.

270. P.Tutto. Der Einfluss der inhomogennen Verteilung der Recombinations zenfren auf das Inversionsverhalten von MOS Kondensatoren // Phys. Stat. Sol. (a), 1974, v. 21, № 2, p. 993.

271. Л.А.Вьюков, В.А.Гергель, А.Н.Соляков. Локальная генерация в ОПЗ МДП-структур как причина уменьшения времени релаксации с напряжением // Микроэлектроника, М., Наука, 1980, т.8, вып. 2, с. 106.

272. Ю.В.Настаушев, В.Н.Овсюк. Генерация носителей заряда в полупроводнике через "приповерхностные" состояния // Поверхность. Физика, химия, механика, 1982, т. 12, с. 34.

273. В.Н.Давыдов, Е.А.Лоскутова. Особенности формирования рекомбинаци-онных свойств МОП-структур на основе InSb // Известия вузов. Физика. 1983, XXVI, № 1, с. 86.

274. Г.Л.Курышев, Н.И.Халиуллин, К.О.Постников. Генерационные процессы в МДП-структурах на InSb в режиме неравновесного обеднения // ФТП, 1981, т.15, в.4, с.654.

275. В.М.Базовкин, Т.Е.Ковалевская. Локальные области генерации в МДП-структурах In203 Si02 - InAs // Поверхность. Физика, химия, механика, 1989, т. 9, с. 42.

276. J.S.T.Huang. Bulk Lifetime Determination Using an MOS Capacitor // Proc.IEEE, 1970, v. 58, p. 1849.

277. Я.И.Френкель. К теории электрического пробоя в диэлектриках и электронных полупроводниках // ЖЭТФ, 1938, т. 8, вып. 12, с. 1292.

278. E.H.Snow. Fowler-Nordheim tunneling in Si02 films // Sol. St. Commun., 1967, т. 5, № 10, p. 813.

279. С.Ф.Тимашев. О термической ионизации "глубоких" центров в области пространственного заряда в полупроводниках // ФТТ, 1972, т. 14, № 1, с. 171.

280. С.Ф.Тимашев. Физика и техника полупроводников, 1974, т. 8, № 4, с. 804.

281. J.C.Kim. InSb Charge-Injection Device Imaging Array // J. Sol. St. Circ., 1978, v.SC-13, № l,p. 187.

282. Н.И.Халиуллин. Флуктуации темнового и фонового заряда в ПЗИ-приемниках излучения // Микроэлектроника, 1987, т. 16, вып. 5, с.463.

283. J.Buxo, D.Esteve, J.Farre, G.Sarrabayrouse, J.Simonne. A model for the large-amplitude hysteresis in MIS structures on InSb // Appl. Phys. Lett., 1978, 33, (11), p.969.

284. S.Fujita, M.Nishihara, W-L.Hoi. Deep Trap States in Si3N4 Layer on Si Substrate // Jap. Journ. Appl. Phys., 1981, v. 20, № 5, p. 917.

285. Y.Nissan-Cohen, J.Shappir, D.Frohman Bentchkowsky. Dynamic model of trapping-detrapping in Si02 // J. Appl. Phys., 1985, v. 58, (6), p. 2252.

286. R.H.Gundlach, J.B. Simmonse. Range of validity of the WKB tunnel probability, and comparison of experimental data and theory // Thin Solid Films, 1969, v. 4, p. 61.

287. K.H.Gundlach, A. Wilkinson. Experimental Evidence for the Temperature Dependence of the Barrier Height in A1 AI2O3 - Metal Tunneling Junctions // Phys. Stat. Sol. (a), 1970, v. 2, p. 295.

288. R.L.Weiner, R.P.Pey. Optical Properties of Indium Oxide // J. Appl. Phys. 1966, v.37, №1, p. 299.

289. L.Lundkwist, C.Svensson, B.N.Hansson. Discharge of MNOS structures at elevated temperatures // Solid St. Electron., 1976, v. 19, № 2, p. 221.

290. В.Н.Вертопрахов, Е.Г.Сальман. Термостимулированные токи в неорганических веществах, Новосибирск, "Наука", 1979.

291. В.Н. Алфеев. Полупроводники, сверхпроводники и параэлектрики в криоэлектронике, Москва ,1979, "Советское радио", с. 382.

292. D.A.Baglee, D.H Laughlin, C.W.Wilmsen, D.K.Ferry. The Physics of MOS Insulators // Proceedings of the International Topical Conference Raleigh, North Carolina June 18 - 20, 1980, Ed. G.Lucovsky, S.T.Pantelides, F.Galeener, Pergamon Press, p. 332.

293. Von E. Kauer, A.Rabenau. Zur Kenntnis des Halbleiterverhaltens der Chalkogenide des Aluminiums, Galliums und Indiums // Z. fur Naturforschung (a), 1958, v. 13a, № 7, p.531.

294. W.P.Doyle. Absorption spectra of solids and chemical bonding I // J.Phys. Chem. Solids, 1958, v. 4, p. 144.

295. В.И.Белый. Химия поверхности полупроводников A,nBv // В сб. "Проблемы электронного материаловедения" под ред. Ф.А.Кузнецова, Новосибирск, "Наука", 1986, с. 29.

296. A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O.Postnikov. Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy of InAs-Superthin Insulator-Au Structures // Phys. stat. sol. (a), 1986, v. 97, p.421.

297. В.Г.Литовченко, Н.Л.Дмитрук. Диэлектрические покрытия на полупроводниковых соединениях АзВ5 // Обзоры по электронной технике. Сер.2. Полупроводниковые приборы, 1977, вып. 9 (489), с. 197.

298. R.J.Phelan, J.O.Dimmock. InSb MOS Infrared Detector // Appl.Phys Lett, 1967,v. 10, №2, p. 55.

299. W.E.Spicer, P.Pianetta, L.Lindau, P.W.Chye. J.Vac. Sci. Technol., 1977, v. 14, p. 885.

300. А.П.Соловьев, Н.А.Валишева, И.И.Мараховка, И.О.Парм, С.Ю.Смирнов. Способ получения структур диэлектрик арсенид индия // Авторское свидетельство, 1990, № 1604097.

301. Б.Б.Лурт, В.А.Перевощиков, Л.Н.Возмилова, И.А. Свердлин, К.Г.Марин. Физико-химические методы обработки поверхности полупроводников, М., "Радиосвязь", 1982.

302. Ю.Г.Галицин, А.П.Ковчавцев, В.Г.Мансуров, В.И.Пошевнев. Способ получения стационарно гладкой упорядоченной поверхности арсенида индия // Авторское свидетельство, 1992, № 1814442. Б.И. №14 от 20.05.2000, с.477.

303. А.П.Ковчавцев и др. Фотоприемники зарядовой инфекции на арсениде индия // Матричные фотоприемные устройства инфракрасного диапазона, Новосибирск, Наука, 2001, с. 65.

304. Г.Л. Курышев, А.П. Ковчавцев, Н.А. Валишева. Электронные свойства структур металл диэлектрик - полупроводник на основе InAs // ФТП, 2001, т. 35, в. 9, с.1111.

305. C.D.Wagner. Practical Surface Analysis (second Edition), ed. by D.Brigs and M.P.Seah, 1990, v. 1, John Wiley & Sons Ltd., England, p. 595.

306. D.J. Coleman, Jr., D.W. Shaw, R.D. Dobrott. On the Mechanism of GaAs Anodization // J.Electrochem. Soc., 1977, v. 124, № 2, p. 239.

307. A.S.Barriere, B. Desbat, H.Guegan, b.Lozano, T.Seguelong, A.Tressaud, P.Alnot. Physico-chemical characterization of thin films obtained byfluorination of GaAs under 5 bar of fluorine // Thin Solid Films, 1989, v. 170, p. 259.

308. Л.Л.Васильева, В.Н.Дроздов. Кинетика и механизм образования пленок двуокиси кремния при окислении силана кислородом, Проблемы физической химии поверхности полупроводников, Под ред. А.В. Ржанова, Новосибирск, "Наука", 1978, с. 155.

309. С.М.Репинский. Химическая кинетика роста слоев диэлектриков // Современные проблемы физической химии поверхности полупроводников, Под ред. А.В. Ржанова, С.М.Репинского, Новосибирск, "Наука", 1988, с. 90.

310. В.В.Азотян. Цепные процессы и нестационарность состояния поверхности // Успехи химии, LIV (1), 1985, с. 33.

311. М.Р.Бакланов, Л.Л.Васильева. Проблемы получения качественных диэлектрических слоев при низких температурах. Обзор // Микроэлектроника, 1996, т. 25 (6), с.403.

312. J.Lee, J.Chen, C.Hu. Comparison Between CVD and Thermal Oxide Dielectric Intergrity // IEEE Electron Device Lett., 1986, v. 7, № 9, c. 506.

313. П.Дюваль. Высоковакуумное производство в микроэлектронной промышленности, М., "Мир", 1992.

314. E.A.Repnikova, V.A.Gurtov, Z.V.Panova. The Effect of Synthesis Conditions on the Short Range Order Characteristics in Silicon Nitride Layers // Phys. Stat. Sol. (a), 1990, v. 119, p. 113.

315. А.П.Ковчавцев, А.А. Французов. Пористость термического окисла кремния толщиной 30-600 А// Микроэлектроника, 1979, т., вып. 5, с. 439.

316. И.И. Белоусов, В.М.Ефимов, С.П.Синица. Элекрофизические свойства низкотемпературных слоев Si02// Препринт № 5, 1991, Новосибирск, ИФП СО АН СССР.

317. Н. Hasegawa, H.Ohno. A Common Energy Reference for DX Centers and EL2 Levels in III-V CoTpound Semiconductors // Jap. Journ. of Appl. Phys., 1986,v. 25, № 4, p.L319.

318. H. Hasegawa, H.Ohno. Unified disorder induced gap state model for insulator-semiconductor and metal- semiconductor interfaces // J. Vac. Sci. Technol., 1986,v. B4, № 4, p. 1130.

319. H.Hasegawa, Li He, H.Ohno, T.Sawada, T.Haga, Y.Abe, H.Takahashi. Electronic and microstrutural properties of disorder induced gap states at compound semiconductor insulator interfaces // J. Vac. Sci. Technol., 1987,v. B5 (4), p. 1097.

320. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, В.Н.Дроздов, О.С.Липатникова. Механизм поперечной проводимости МДП-структур на основе арсенида индия при низкой температуре // Поверхность. Физика, химия, механика, 1984, т. 8, с. 68.

321. M.Lenzlinger, E.H.Show. Fowler-Nordheim Tunneling into Thermally Grown Si02 // J. Appl. Phys., 1969, v. 40, p. 278.

322. В.С.Фоменко. Эмиссионные свойства материалов. Справочник. Киев: Наукова думка, 1981, с. 182.

323. R.H.Walden. A Method for the Determination of High-field Conduction Laws in Insulating Films in the Presence of Charge Trapping // J. Appl. Phys., 1972, v.43, p.l 178.

324. P.Solomon. High-field electron trapping in Si02 // J. Appl. Phys., 1977, v. 48, № 9, p.3843.

325. С.А. Волков. Исследование электрофизических свойств системы металл -диэлектрик полупроводник на германии // Диссертация на соискание уч. ст. канд. физ.-мат.наук. Новосибирск. Институт физики полупроводников СО АН СССР, 1980 с. 141.

326. С.А. Волков, В.Н.Овсюк. О механизмах проводимости нитрида кремния в структурах металл-диэлектрик-полупроводник // Микроэлектроника, 1981, т.10, № 3, с. 227.

327. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, В.Н.Дроздов, О.С.Липатникова. Механизм поперечной проводимости МДП-структур на основе арсенида индия при низкой температуре // Поверхность Физика, химия, механика, 1984, т. 8, с. 68.

328. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, В.Н.Дроздов. Полевой дрейф ионов в МДП-структурах на основе арсенида индия // Микроэлектроника, 1986, т. 15, вып. 4 с.324.

329. Т.Е.Ковалевская, В.Н.Дроздов, А.В. Ржанов, К.К.Свиташев Физико -химические и электрофизические свойства системы германий пиролитическая двуокись кремния // Микроэлектроника, 1974, т. 3, с. 404.

330. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции., Под ред. Поута Дж., Ту К, Мейера Дж. М., "Мир", 1982, с. 511.

331. S.R.Hofstein. Proton and Sodium Transport in Si02 Film // IEEE Trans. Electron Dev., 1967, v. ED-14, p. 749.

332. P.K.Nauta, M.V.Hillen. Investigation of mobile ions in MOS structures using the TSIC method // Appl. Phys., 1978, v. 5, p. 2862.

333. A.A. Широков, Ю.И. Усов, И.С.Захаров. Особенности МДП-структур на InAs // Изв. АН СССР, Неорганические материалы, т. 1985, т. 21, № 2, с. 194.

334. В.А. Гуртов, М.В. Золотов, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев. Объемный заряд в МДП-структурах на основе арсенида индия // Микроэлектроника, 1986,т. 15, вып.2, с. 142.

335. Исследование электрофизических характеристик МДП структур на основе бинарных полупроводников А3В5 // Отчет о НИР № гос. регистрации 0185004/767, Петрозаводский государственный университет им. О.В. Куусинена, Петрозаводск, 1985.

336. В.А. Гуртов. Влияние ионизированного излучения на свойства МДП -приборов // Обзоры по ЭТ, Сер.2. Полупроводниковые приборы. М., 1978, вып. 14, с 595.

337. С.В. Duke. Tunneling in solids, Academic press, New York London, 1969, p. 296.

338. Туннельные явления в твердых телах. Под ред. Э.Бурштейна и С. Лундквиста, Мир, Москва, 1973, с.143.

339. Л.Солимар. Туннельный эффект в сверхпроводниках и его применение, Мир, Москва, 1974.

340. Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy, ed. Т.Wolfram, Springer Series in Solid- State Science 4, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1978.

341. Е.Л. Вольф. Принципы электронной туннельной спектроскопии, Наукова Думка, Киев, 1990.

342. Theory of Transport Properties of Semiconductor Nanostructures, ed.E.Scholl, Chapman & Hall, 1998, p. 152.

343. O.D.Mahan, 3.W.Conley. The density of states in metal-semiconductor tunneling // Appl. Phys. Letters, 1967 v. 11, № 1, p. 29.

344. J. Nishizawa, M.Kimura. Tunneling Spectroscopy in MS and MIS Tunnel Junc-tions of Degenerate n Type Semiconductor // Japanese Journal of Applied Physics, 1975, v. 14, № 10, p. 1529.

345. К.П.Абдурахманов, Ш.Мирахмедов, А.Тешабаев, С.С.Худайбердиев. Особенности распределения плотности состояний в сильно легированном p-GaAs // ФТП, 1976, т. 10, № 4, с. 658.

346. А.П.Ковчавцев. Туннельные токи в системе Au-Si02-Si с окислом толщиной 16-36 А // ФТТ, 1979, т. 21, в 10, с. 3055.

347. Л.В.Иогансен. О резонансном туннелировании электронов в кристаллах // ЖЭТФ, 1964, т. 45, вып 1 (7), с. 270.

348. J.W.Gadzuk. Resonance-Tunneling Spectroscopy of Atom Adaorbed on Metal Surface: Theory // Phys Rev B, 1970, v. 1, № 5, p. 2110.

349. А.В.Чаплик, М.В.Энтин. Влияние локализованных состояний в барьере на туннелирование электронов // ЖЭТФ, 1974, т.67, вып 1 (7), с. 208.

350. Л.С.Брагинский, Э.М.Баскин. О неупругом резонансном туннелировании // ФТТ, 1998, т. 40, № б, с. 1151.

351. А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О. Постников, И.М.Субботин, Ж.И. Хорват. Резонансное туннелирование электронов в барьере Шоттки на арсениде галлия // ФТП, 1987, т. 21, вып. 11, с. 1944.

352. Hong-wei Li, Tai-hong Wang. Resonant Tunneling through Quantum Dots in GaAs Shottky Diode Structures // Phys. Low Dim. Struct., 2000, v. 9/10, p. 119.

353. R.C. Jaklevic, J.Lambe. Molecular vibration spectra by electron tunneling // Phys. Rev. Letters, 1966, v. 17, p. 1139.

354. D.J. Scalapino, S.M. Marcus. Theory of inelastic electron-molecule interaction in tunnel junctions // Phys Rev. Letters, 1967, v. 18, №. 12, p. 459.

355. J.Lambe, R.C. Jaklevic . Molecular Vibration Spectra by Inelastic Electron Tunneling // Phys. Rev. 1968, v. 165, p. 821.

356. A.D. Brailsford, L.C. Davis. Impurity-Assisted Inelastic Tunneling: One Electron Theory // Phys. Rev.B, 1970, v. 2, № 6, p. 1708.

357. А.П. Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О. Постников, С.А. Бирюков. Туннельная спектроскопия фононов в арсениде индия // ФТП, 1985, т. 19, вып. 12, с. 2187.

358. D.L. Stierwalt, R.F.Potter. Infrared Spectral Emittance of InAs // Phys. Rev. 1965, v. 137, № ЗА, p. A1007.

359. Г.И.Миньков, В.В.Кружаев. Осцилляции туннельной проводимости перехода InAs окисел - РЬ в квантующем магнитном поле // ФТТ, 1980, т. 22, в. 6, с. 1641.

360. Дж. Рейсленд. Физика фононов, М, 1975, с. 365.

361. J.W.Lynn, H.G.Smith, R.M Nicklow. Lattice Dynamics of Gold // Phys. Rev.

362. B, Solid State, Third Series, 1973,v. 8, № 8, p. 3493.

363. P.P.Lottici. On the Optic Vibrational Modes in Amorphous Arsenic // Phys. Stat. Sol. (b), 1984, v. 122, p. 431.

364. Э.М.Баскин, Л.С.Брагинский. Об излучении коротковолновых фононов при туннелировании. I // ФТТ, 1992, т. 34, № 1, с. 83.

365. E.M.Baskin, L.S.Braginsky. Short-wavelenght phonon emission from a metal-semicon-ductor interface // Phys. Rev. B, 1994,v. 50, № 16, p. 12191.

366. L.S.Braginski, E.M.Baskin, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kuryshev, K.O,Postnikov, I.M. Subbotin. Emission of short- wavelenght phonons in tunneling through Shottky barriers // Phys. Rev. B, 1995, v. 51, № 24, p. 17718.

367. Э.М.Баскин, Л.С.Брагинский. Об излучении коротковолновых фононов при туннелировании. II // ФТТ, 1992, т. 34, № 1, с. 90.

368. D.Smith, G.Binnig, C.Quate, Detection of phonons with a scanning tunneling microscope // Appl. Phys. Lett., 1986, v. 49, № 24, p. 1641.

369. The Sedtler Special Collection. Inorganics Infrared Grating Spectra, ed.

370. C.W.Wilmsen, 1965 1973, v. 1-5, p. 1 - 1300.

371. V.K.Malinovsky, N.N.Novikov, A.P.Sokolov. Structural difference of two classes of amorphous semiconductors // Journal of Non-Crysnalline Solids, 1989, 114, p. 61.

372. B.P.Van Eijck. The Microwave Spectrum of Lactic Acid // J. Mol. Spectroscopy, 1983, v. 101, p. 133.

373. R.N.Hall, J.H.Racette, H.Ehrenreich. Direct observation of polarons and phonons during tunneling in group 3-5 semiconductor junctions // Phys. Rev. Letters, 1960,v. 4, p. 456.

374. A.A. Мальцев. Молекулярная спектроскопия, изд. Московского университета, 1980, с. 92.

375. Химический энциклопедический словарь, "Советская энциклопедия", Москва, 1983, с. 224.

376. И.К.Янсон, Н.И.Богатина. Исследование туннельных спектров примесных молекул в контактах Sn Sn, Pb - Pb // ЖЭТФ, 1970, т. 59, вып. 5 (11), с. 1509.

377. Н.П.Есина, Н.В. Зотова, С.А. Карандышев, Г.М.Филаретова. Структура металл полупроводник на основе р - InAs // ФТП, 1983, т. 17, с. 991.

378. Г.И.Кольцов, Ю.В.Крутенюк, Е.А.Лодыгин. Влияние имплантации протонов на вольт амперные характеристики контакта Au - InAs р-типа // Поверхность. Физика, химия, механика, 1987, т. 5, с. 68.

379. U.Kunze. Surface-field induced interband tunneling in InAs // Z.Phys.B. -Condensed Matter, 1989,v. 76, p. 463.

380. U.Kunze. Giant diamagnetic effect in InAs electron inversion layers measured by Zener tunneling // Phys.Rev.B. 1990, v. 41, № 3, p. 1707.

381. А.В.Каламейцев, Д.А.Романов, А.П.Ковчавцев, Г.Л.Курышев, К.О.Постников, И.М.Субботин. Природа отрицательного дифференциального сопротивления неидеального барьера Шотгки на основе арсенида индия // ФТП, 1997, т. 31, № 3, с.370.

382. J.R.Dixon, J.M. Ellis. Optical Properties of n-Type Indium Arsenide in the Fundamen-tal Adsorption Edge Region // Phys. Rev., 1961, v. 123, № 5, p. 1560.

383. E.Burstein. Anomalous Optical Absorption Limit in InSb // Phys. Rev. 1954, v.93, p.632.

384. H.J.Hrostowski, M.Tanenbaum. Recent work on group III antimonides and arsenide // Physica, 1954, v. 20, p. 1065.

385. F.Stern, R.M. Talley. Impurity Band in Semiconductors with Small Effective Mass // Phys. Rev., 1955, v. 100, p. 1638.

386. W.G.Spitzer, H.Y.Fan. Determination of Optical Constants and Carrier Effective Mass of Semiconductors // Phys. Rev., 1957, v. 106, p. 882.

387. W.W.Anderson. Absorption constant of Pb^Sn/Te and Hg!.xCdxTe Alloys // Infrared Phys., 1980, v. 20, p. 363.

388. F. Urbach. The Long-Wavelength Edge of Photographic Sensitivity and of the Electronic Absorption of Solids // Phys. Rev., 1953, v. 92, p. 1324.

389. M.V.Kurik. Urbach Rule // Phys. Stat. Sol. (a), 1971,v. 8, № 1, p. 9.

390. A.Rogalski et al. Infrared Photon Detectors // The Society of Photo Optical Engineering, 1995.

391. W.A.Beck, T.S.Fasca. Current Status of Quantum Well Focal Plane Arrays // Proc. of SPIE, v. 2744, p. 193.

392. E.Fossum, B.Pain. Infrared Readout Electronics for Space Science Sensors: State of the Art and Future Directions // Proc. of SPIE, Infrared Technology, 1993, v. 2020, XIX, p.262.

393. И.И.Ли, В.Г.Половинкин. Устройство считывания для двумерных приемников изображения. Патент № 2111580. Пр. от 27.12.96.

394. Р.Хадсон. Инфракрасные системы, Мир, Москва ,1972, с. 192, с. 146.

395. V.M. Bazovkin, N.A.Valisheva, A.A.Guzev, V.M.Efimov, A.P.Kovchavtsev, G.L.Kurisev, I.I.Lee, 1x384 Hybrid linear infrared focal plane arrays on InAs MOS-structure for spectrometric applications // Proc. of SPIE, 2003 v. 5126, p.

396. M.M. Мирошников. Теоретические основы оптико электронных приборов. Ленинград, Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983, с. 516, с. 586.

397. Г.Л.Курышев, А.П.Ковчавцев, Б.Г. Вайнер, А.А.Гузев, В.М.Базовкин В.М.Ефимов, И.И.Ли, А.С.Строганов, Н.А.Валишева. Тепловизор нового поколения "ИФП-М" // Здравоохранение России, Официальный каталог 28-31 октября 1997, г. Екатеринбург, с.56.

398. Б.Г.Вайнер, И.И.Ли, Г.Л.Курышев, А.П.Ковчавцев, В.М.Базовкин, И.М.Захаров, А.А.Гузев, И.М.Субботин, В.М.Ефимов, Н.А.Валишева, А.С.Строганов. Матричный тепловизор // Патент на изобретение № 2152138,2000 г.,Б.И.№18 от 27.06.2000, с.468.

399. A.Kovchavtsev, E.Kogan, G.Kurisev, L.Logvinski, M.Pan, V.Polovinkin, D.Sagdeev, I.Subbotin, B.Wainer .IR Spectrometer with 512 InAs MOS Detector, OPTO 92 Paris-France Palas des Congres 14-16 Avril, 1992, p.620.