Управление электрофизическими параметрами слоев карбида кремния и создание приборов для эксплуатации в экстремальных условиях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

<кими

КАЛИНИНА Евгения Викторовна

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ СЛОЕВ КАРБИДА КРЕМНИЯ И СОЗДАНИЕ ПРИБОРОВ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

(специальность: 01.04.10 - физика полупроводников)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург - 2009

003471405

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор Рубен Павлович Сейсян

доктор технических наук,

профессор Борис Иванович Селезнев

доктор физико-математических наук,

профессор Кукушкин Сергей Арсеньевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный политехнический

университет.

Защита состоится " {<К " иШ4-и1-_2009 г. в ' у часов на заседании диссертационного совета Д 212.238.04 Санкт - Петербургского государственного электротехнического университета « Л ЭТИ» по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " " уЦй^ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.238.04 Ж-——

д.ф.-м.н., проф. -,/_ Мошников В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Современное развитие атомной промышленности, ядерной энергетики, военной и космической техники остро нуждается в разработках электроники нового поколения, способной работать в экстремальных условиях - повышенных уровнях радиации, температуры и химической активности. Проблема создания таких приборов весьма актуальна для обеспечения безопасности работы на атомных и космических станциях, при утилизации ядерных отходов и работе в радиоактивно-зараженных районах. Кроме того, для проведения физических экспериментов с большой радиационной нагрузкой, которые планируются на ускорителях будущего поколения в ЦЕРНе - большой адронный коллайдер (LHC) и его модернизация (SLHC), требуются приборы, способные обеспечить долговременный дозиметрический контроль во внутренних треках ядерных установок. Приборы с указанной совокупностью свойств не выпускаются в мире и не могут быть реализованы с использованием традиционных полупроводниковых материалов (Ge, Si, CdTe, GaAs). Одним из перспективных полупроводников для создания подобных приборов является карбид кремния (SiC). Большая ширина запрещенной зоны SiC (2.4 - 3.3 eV в зависимости от политипа) обеспечивает работоспособность приборов до 1000 °С и выше. SiC имеет большую напряженность поля лавинного пробоя (3-6 MB см'1), высокую теплопроводность (3-5 Вт см'1 град"1), химическую и механическую прочность, а также высокие значения пороговой энергии дефектообразования {Ел = 2535 эВ), что является предпосылкой высокой радиационной стойкости полупроводника.

Уже первые работы в 50-60х годах прошлого столетия по изучению влияния облучения нейтронами и а -частицами на свойства SiC и приборов на его основе показали перспективность использования этого материала для высокотемпературных радиационно-стошсих приборов и детекторов ядерных излучений. Однако ввиду низкого качества исходного материала, данные по изучению радиационного дефектообразования в нем и исследованию электрических характеристик SiC приборов после облучения оказались неоднозначными. В последние годы достигнут значительный прогресс в промышленном выпуске пластин до 10 см в диаметре и в выращивании чистых эпитаксиальных слоев n-SiC с диффузионными длинами и временами жизни неосновных носителей заряда в десятки микрон и единицы микросекунд, соответственно.

Появление высококачественного материала объясняет повышенный интерес, который наблюдается в последнее десятилетие в мире к изучению фундаментальных вопросов радиационного дефектообразования в SiC при облучении его различными видами ядерных излучений. Кроме того, для создания приборных структур, в

настоящее время все более широко исследуется и используется облучение SiC ионами как метод легирования.

К началу данной работы отсутствовали сведения об электрических характеристиках ионно-легированных р-п переходов в SiC, их структурных особенностях, о взаимосвязи этих характеристик с режимами изготовления, а также влиянии процессов имплантации на свойства исходного материала. К началу работы также отсутствовали данные о создании на основе ионно-легированных р-п переходов в SiC детекторов ядерных излучений и их характеристиках при высоких температурах. Несмотря на значительное количество материала по облучению SiC различными частицами высоких энергий, практически отсутствовали сведения по облучению этого материала тяжелыми ионами высоких энергий (>1 МэВ/а.е.м.), моделирующими структурные нарушения, которые создаются осколками деления ядер. Настоящая диссертационная работа направлена на решение этих важных проблем.

Целью работы является создание карбид кремниевых высокотемпературных радиационно стойких выпрямительных и детекторных структур на основе ионно-легированных алюминием р-п переходов. А также исследование влияния облучения высокоэнергетичными частицами на структурные, оптические и электрофизические характеристики SiC и приборов на его основе для изучения процессов радиационного дефектообразования и управления электрофизическими параметрами материала.

Объектами исследований в работе были кристаллы политипа бЯ-SiC п-типа проводимости и эпитаксиальные слои, выращенные на таких кристаллах сублимационным сэндвич-методом (SSE). Также в работе использовались структуры с эпитаксиальными слоями /z-4#-SiC, выращенными методом газотранспортной эпи-таксии (CVD) на высоколегированных подложках n+-4//-SiC. Для исследования электрофизических характеристик исходного материала и приборных структур, формировались барьеры Шотгки (БШ) и ионно-легированные (ИЛ) р-п переходы.

Основные задачи, решаемые в работе:

1. Теоретический анализ особенностей ионного легирования карбида кремния различными ионами и выбор основных направлений в технологии создания низкоомных ионно-легированных р+- слоев.

2. Разработка оптимальной технологии формирования ионно-легированных алюминием р*-п переходов в SiC путем изучения взаимосвязей их структурных особенностей с режимами ионного легирования. Легирование проводилось в образцы 6Яс концентрациями нескомпенсированных доноров 1х1017 - 5х1018 см"3 ионами Al в диапазоне доз ЗхЮ15 - 5х101?см'2 и отжигались термически в интервале температур 1450 - 1950 °С в течение 5 - 2700 с.

3. Разработка технологии улучшения качества 4H-SÍC CVD эпитаксиаль-ных слоев при их росте введением тонких буферных слоев, сформированных методом жидкофазной эпитаксии (LPE) на подложках, выращенных методом ЛЭТИ.

4. Изучение процессов управления проводимостью ионно-легированных алюминием />+-слоев в карбиде кремния, и их влияние на структурные и электрофизические свойства исходного материала.

5. Изучение влияния облучения нейтронами, а также ионами Al, Кг и В i в широком интервале их энергий (40 кэВ - 710 МэВ) и флюенсов (109 - 1017 см"2) на дефектообразование в 6Н и 4//-SÍC.

6. Создание эффективных детекторов ядерных излучений на основе структур с ионно-легированными алюминием р+-п переходами, работающих в экстремальных условиях.

Научная новизна полученных результатов

1. Разработана модель, объясняющая формирование прямоугольных профилей алюминия, имплантированного в карбид кремния. Согласно предложенной модели, в процессе быстрого высокотемпературного термического отжига аморфизо-ванных имплантацией слоев, наблюдается аномально быстрая диффузия примеси в процессе твердофазной эпитаксиальной кристаллизации.

2. Впервые показано, что имплантация ионов AI в SiC дозами аморфизации и последующий быстрый высокотемпературный термический отжиг приводят к улучшению качества исходного материала. Это объясняется эффектами радиаци-онно-ускоренной диффузии дефектов в процессе имплантации и геттерирования дефектов в объеме образца в процессе быстрого термического отжига. Оба этих явления связаны с трансформацией метастабильных состояний в карбиде кремния.

3. Переменный профиль электрически активной примеси вблизи ионно-легированных р+-п переходов в SiC объясняется неравновесно-ускоренной диффузией атомов AI в процессе быстрого термического отжига. Концентрационный профиль примеси в области неравновесно-ускоренной диффузии имеет поверхностную и объемные ветви, на границе которых формируются ионно-легированные р+-п переходы.

4. Впервые наблюдалось улучшение спектрометрических характеристик карбид кремниевых детекторов ядерных излучений с ростом температуры до 400 °С, что объясняется структурными особенностями ионно-легированных алюминием р+-п переходов, указанными выше.

5. При облучении карбида кремния высокоэнергетичными частицами в широком диапазоне их масс и энергий, образуются радиационные дефекты одинаковой природы. Показано, что в п- 4#-SiC дефектные центры с уровнями Ес - 0.37 эВ и £с - 0.74 эВ являются компенсирующими, а центр Ес - 0.68 эВ (Zi) ответственен за время жизни неосновных носителей заряда.

Научная и практическая значимость исследований

1. Разработаны оптимальные режимы имплантации ионов А1 в Б1С и быстрого высокотемпературного термического отжига, формирующие р+-слои с удельным сопротивлением <0.5 Ом см, что обеспечивает формирование низкоомных алюминиевых омических контактов с удельным контактным сопротивлением <4х10'4 Ом

2

см .

2. Разработана технология создания ионно-легированных алюминием БЮ диодов, работающих до плотностей тока 8 кА см-2 в прямом направлении и обратными напряжениями, близкими к расчетным. При плотности прямого тока 1 кА см 2 дифференциальные сопротивления составляют менее 3x10"3 Ом см2 за счет модуляции базовой и-области неравновесными носителями заряда. Нагрев структур до 500 °С приводит к улучшению характеристик в прямом направлении без необратимых процессов.

3. Разработан способ улучшения структурного качества СУБ эпитаксиаль-ных слоев с помощью формирования на подложках 8Ю, выращенных по методу ЛЭТИ, тонких п+ -буферных слоев (<0.1 мкм) методом жидкофазной эпитаксии, что приводит к уменьшению количества и равномерному распределению по площади образца микропор, дислокаций и концентраций глубоких дефектных центров в СУО слоях.

4. Предложен метод улучшения качества исходного материала карбида кремния за счет эффектов ускоренной диффузии радиационных дефектов в процессе высокодозовой имплантации ионов А1 и геттерирования дефектов в объеме при последующем быстром высокотемпературном термическом отжиге. Этот метод открывает широкие возможности по управлению параметрами исходного материала и является новым направлением в технологии вгС.

5. Предложен метод увеличения быстродействия карбид кремниевых приборов путем управления временем жизни носителей заряда при облучении быстрыми нейтронами. Измененные значения времени жизни остаются постоянными вплоть до рабочих температур 400-500 °С.

6. Показано, что низкотемпературный отжиг радиационных дефектов увеличивает радиационный ресурс карбид кремниевых приборов при облучении. Структуры на основе ионно-легированных алюминием р+-п переходов, деградированные в процессе облучения различными видами высокоэнергетичных частиц, частично восстанавливают свои электрические характеристики при рабочих температурах 400-500 °С.

7. Разработана технология создания, на основе ионно-легированных алюминием р*-п переходов, карбид кремниевых детекторов ядерных излучений в единичном и матричном исполнении с разрешением по энергии, соизмеримой с лучшими кремниевыми детекторами и с улучшением спектрометрических характеристик при рабочих температурах до 400 °С.

В результате проведенных исследований разработан новый класс приборов, в том числе детекторов ядерных излучений, на основе ионно-легированных алюминием р+-п переходов в ЭЮ, с увеличенным радиационным и временным ресурсами при повышенных рабочих температурах 400-500 °С в процессе ядерных облучений.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Сочетание высокодозовой (5х1016 см'2) имплантации ионов алюминия в карбид кремния «-типа проводимости, создающей аморфные слои с Гауссовым распределением примеси, и быстрого (15 с) термического отжига при 1700-1750 °С формирует прямоугольный профиль примеси. Перераспределение А1 в имплантированных слоях происходит по механизму твердофазной эпитаксиальной кристаллизации.

2. Быстрый высокотемпературный термический отжиг слоев, аморфизован-ных имплантацией ионов алюминия в карбид кремния /¡-типа проводимости , приводит к улучшению качества исходного материала. Увеличение диффузионной длины неосновных носителей заряда в исходном материале объясняется распадом метастабильных состояний в процессе совместного действия эффектов ускоренной диффузии радиационных дефектов при имплантации и гетгерирования дефектов при отжиге.

3. Расположение ионно-легированных алюминием р+-п переходов в карбиде кремния и переменный профиль электрически активной примеси в области переходов обусловлены неравновесно-ускоренной диффузией имплантированных атомов в процессе быстрого термического отжига. Наличие двух ветвей в диффузионном распределении алюминия связано с особенностями образования метастабильных дефектов при различной концентрации имплантированной примеси.

4. Наличие метастабильных состояний, образующихся в карбиде кремния при воздействии различных видов радиации и отжигаемых в различных температурных интервалах, позволяет управлять свойствами материала и приборов на его основе, работающих в экстремальных условиях:

- низкотемпературный отжиг радиационных дефектов увеличивает радиационный и временной ресурс приборов при облучении;

- высокотемпературный отжиг радиационных дефектов позволяет изменять время жизни неравновесных носителей заряда, т.е. частотный диапазон приборов.

5. Разработанная технология формирования тонких ( < 0.4 мкм) ионно-легированных алюминием р-п переходов в карбиде кремния, позволяет создавать высокотемпературные детекторы ядерных излучений нового класса. При нагреве детекторов до 400 °С в процессе облучения наблюдается улучшение как эффективности собирания неравновесного заряда, так и разрешения по энергии.

Результаты исследований, выполненных в диссертационной работе, представляют фундаментальный интерес и могут быть использованы при разработке

новых высокотемпературных карбид кремниевых приборов силовой электроники и детекторов ядерных излучений.

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: II Всесоюзное совещание по широкозонным полупроводникам (С.-Петербург, Россия, 1979); 37я Конференция по материалам для электроники (С.-Петербург, Россия, 1995); 23й Международный симпозиум по сложным полупроводникам (ISCS-23: С.-Петербург, Россия, 1996); две Международные конференции по высокотемпературной электронике (NiTEN: Manchester, England, 1997; Berlin, Germany, 1999); Международная конференция "Diamond 98" (Crete, Grecce, 1998); Международная конференция "EXMATEC" (Crete, Grecce, 2000); два весенних симпозиума E-MRS (Strasbourg, France, 1996; 2001); три Международных семинара "Карбид кремния и родственные материалы" (ISSCRM: Великий Новгород, Россия, 1995; 2000; 2004); четыре Международные конференции по карбиду кремния и родственным материалам (ICSCRM: Washington, USA 1993; Research Triangle Park, North Carolina, USA, 1999; Tsukuba, Japan, 2001; Pittsburg, Pennsylvanie, USA, 2005); Зя Российская Международная конференция по учету, контролю и физической защите ядерных материалов (МРС&А-2005: Обнинск, Россия, 2005); 8я Международная конференция "Зондовые методы исследования микроструктур на основе полупроводников" (BIAMS 2006: С.-Петербург, Россия, 2006); шесть Европейских конференций по карбиду кремния и родственным материала (ECSCRM: Heraklion, Crete, Greece, 1996; Klaster Banz, Germany, 2000; Lin-kôping, Sweden, 2002; Bologna, Italy, 2004; Newcastle upon Tyne, UK, 2006, Barselona, Spain, 2008).

Публикации.

Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в 46 статьях (1 обзорная), среди которых 23 публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК.

Доклады доложены и получили одобрение на 21 международных и всероссийских конференциях.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения. Она содержит 251 страницу текста, включая 121 рисунок, 8 таблиц и 356 ссылок на литературные источники.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертации, сформулированы цели и основные задачи работы, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится анализ радиационного дефектообразования в вЮ политипов 3 С, АН, 6Н и 15К как я, так и р- типов проводимости, при облучении медленными и быстрыми электронами, нсйгронами и ионами. На основе анализа теоретических и экспериментальных работ по облучению БЮ показаны общие с другими полупроводниками закономерности радиационного дефектообразования в этом материале. Так увеличение массы и дозы облучающих частиц сопровождается увеличением типов дефектов, их концентраций и размеров. Наряду с общими, выявлены характерные для БхС закономерности радиационного дефектообразования:

- энергия смещения атомов С меньше, нежели атомов 81, но обе они уменьшаются с увеличением массы и дозы облучающих частиц;

- более подвижные вакансии Ус и комплексы с ними отжигаются при более низких температурах, нежели дефекты на основе вакансий ;

- активный отжиг простых дефектов происходит при температурах 400 - 500 °С, при этом мала скорость образования высокотемпературных сложных дефектных комплексов;

- увеличение температуры отжига выше 500 °С приводит к образованию ме-тастабильных кластеров, устойчивых до температур выше 2000 °С.

На основе проведенного анализа подтверждена радиационная устойчивость БЮ и предсказана возможность повышения радиационного и временного ресурсов приборов на его основе при повышенных рабочих температурах.

Во второй главе рассмотрены основные сведения о свойствах ЭЮ, который существует в большом числе (более 200) кристаллографических модификаций (политипов). В работе исследовались образцы наиболее используемых промышленно выпускаемых гексагональных политипов 4Н и 6Н-Б\С, и приборы на их основе. Поскольку оба эти политипа обладают значительной степенью гексагоналыюсти, их электрофизические свойства анизотропны. В направлении вдоль оси С:

- значение электрического поля пробоя в направлении Е||С вдвое больше, нежели для направления Е±С, поэтому диодные структуры целесообразно формировать с расположением р-п переходов в плоскости, перпендикулярной оси С;

- накопление радиационных нарушений с увеличением дозы облучения происходит линейно в отличие от других направлений, где структурные нарушения растут сублинейно;

- глубина каналирования облучающих ионов наименьшая;

- восстановление структурных нарушений при высокотемпературных отжигах происходит более эффективно по сравнению с образцами, которые облучались по другим кристаллографическим направлениям.

Особенности электрофизических свойств 8Ю определяют трудности его легирования, к которым относятся низкая растворимость примесей и образование компенсирующих собственных дефектов. Поэтому для получения низкоомных слоев необходимо вводить высокие концентрации примесей, при этом резко возрастает тенденция к образованию различных термостойких ассоциатов и кластеров.

Основной проблемой при формировании приборных структур на основе 8Ю является получение низкоомных слоев р-типа проводимости. Из акцепторных примесей наибольший предел растворимости и наименьшую энергию активации имеет А1, который при высоком уровне легирования образует примесную зону с энергией активации < 0.1 эВ. В работе рассматриваются вопросы формирования низкоомных р'- слоев с использованием А1 в качестве акцептора.

Анализ различных методов формирования алюминиевых р+- слоев (диффузия, жидкофазная, сублимационная и газотранспортная эпитаксии, ионное легирование) показал, что низкоомные слои, не вносящие заметного сопротивления в приборные структуры, можно получить с применением неравновесного метода -ионного легирования, где концентрации вводимых примесей не ограничены пределом их растворимости. Показаны возможности, преимущества и недостатки метода ИЛ при использовании его для формирования приборных структур. Детально рассмотрены теоретические аспекты расчетных профилей имплантированных атомов и радиационных дефектов при имплантации ионов А1 в Сравнительные исследования теоретических и экспериментальных данных по ИЛ алюминия в 8Ю позволили выявить основные тенденции и практические рекомендации по созданию низкоомных р+-слоев, к которым относятся:

- дги уменьшения количества каналируемых ионов имплантацию целесообразно проводить в направлении (0001), когда образцы наклонены к направлению пучка ионов под углами 3-9° ;

- при дозах ИЛ алюминия выше 8х1014 см'2 наблюдается аморфизация 81С, что обеспечивает минимальное количество каналируемых ионов, практически одинаковое число нарушений в подрешетках 81 и С, а также повышенную скорость отжига радиационных дефектов;

- увеличение дозы легирования выше предела растворимости 2х10г1 см"3 приводит к формированию фаз А14Сз, АЦБК^ или АЦБ^Сз и 81 преципитатов, затрудняющих эффективность отжига имплантированных слоев;

- ИЛ при комнатной температуре мишени снижает вероятность неравновесно-ускоренной диффузии облучающих ионов и обеспечивает профиль их распределения наиболее близкий к расчетному, а также уменьшает вероятность образования высокотемпературных комплексов;

и

- традиционно для отжига радиационных дефектов и активации имплантированной примеси используется равновесный отжиг в течение 10-45 мин.

Третья глава посвящена отработке оптимальной технологии создания ИЛ алюминием р-п переходов в кристаллах бЯ-SiC с концентрацией нескомпенсиро-ванных доноров Ni0= (1-5)х1018 см "3, а также в слоях, выращенных SSE методом толщинами 5-10 мкм с А^0= (1-9)х1017см'3. Принимая во внимание выводы Главы 1 и 2, имплантация ионов AI проводилась при 25 °С. Исследовались электрические характеристики ИЛ p-rt переходов в зависимости от дозы ионов AI в интервале Ф =Зх10,5-5х1017 см'2, энергии ионов составляли 40 или 90 кэВ. Отжиги имплантированных образцов в атмосфере Ar проводились в широком интервале температур Т = 1450-1950°С и длительностей t = 5-2700 с.

Электрические характеристики исследовались на структурах площадью 1x10"3 см2 с однородной электролюминесценцией (ЭЛ) р-п переходов и отсутствием аномально высоких падений напряжения в пропускном направлении. Эти условия не соблюдались при отжиге имплантированных образцов в интервале температур 1450-1650 °С. Вольт-фарадные характеристики (ВФХ) ИЛ р-п переходов исследовались в частотном диапазоне 50-ЗхЮ5 Гц при температурах 293-523 К. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) переходов до плотностей тока 100 А см2 измерялись на постоянном токе. В области больших токов (до 10 А) измерения проводились на импульсах напряжения длительностью 1-5 мкс с частотой 50 Гц для исключения разогрева образца. ВАХ в обратном направлении до напряжений пробоя снимались на постоянном токе, а в области пробоя дополнительно подавалось импульсное напряжение длительностью 1 мкс или 6 не при частоте 50 Гц.

Структурные особенности ИЛ алюминием р-п переходов в зависимости от режимов изготовления исследовались из ВФХ путем анализа их барьерной емкости и зависимости ее от напряжения Cb=f{U-Uc) в двойном логарифмическом масштабе, где U - обратное напряжение на р-п переходе и С/с - контактная разность потенциалов, равная для политипа бЯ-SiC около 2.5 эВ. Из анализа измерений ВФХ было получено, что при указанных выше вариациях в широких пределах Ф, Tut, сохранялась зависимость:

Cb = A(U+Ucyu"

где А- величина, не зависящая от обратного напряжения U на р-п переходе; п-наклон прямой, характеризующий профиль перехода. Для всех режимов изготовления ИЛ р-п переходов (исключая отжиг при температурах ниже 1650 °С) наклон ВФХ составлял п = 2.5-3.5, что указывает на характер изменения концентрации в области пространственного заряда (ОПЗ) переходов ближе к плавному. К увеличению резкости р-п переходов приводило увеличение Ф, Т и Nia в исходных образцах. Влияние времени отжига в указанном интервале на ВФХ было незначительно.

Из анализа ВФХ для всех используемых режимов формирования ИЛ р-п переходов были оценены градиенты концентрации электрически активных акцепторов а = dNa lebс в ОПЗ по стандартной зависимости для плавных переходов. На всех зависимостях а от режимов формирования ИЛ р-п переходов четко прослеживается тенденция увеличения градиентов с ростом JVj0 Ф, Т, значения которых лежали в пределах 1022 - 2x1024 см"4.

Наблюдаемые зависимости а в ОПЗ ИЛ алюминием р-п переходов от условий их формирования объясняются на основе теории Линдхарда-Шарфа-Шиотга (ЛШШ) для аморфных мишеней. В этом случае, когда эффект каналирования подавлен, распределение внедренной примеси Na(x) в окрестности переходов описывается функцией Гаусса. С учетом возможной неравновесно-ускоренной диффузии (TED) имплантированной примеси при отжиге, зависимость N-Jji) представлялась:

; Nm =K0/^2tt(aRp2 +2 Dt)

где Äp- проецированный пробег атомов AI; ARP- стандартное отклонение; D - коэффициент диффузии AI, К- безразмерный коэффициент, меньший 1, характеризующий долю атомов AI, переходящих в состояние электрически активных акцепторов после отжига. Для х = х0, когда Na (х0) = iVd, получим градиент а при х = Хо, который определяет величину емкости перехода:

я = (dNa !dx)x__xo = Nd ^21п(NJNd) / ^[AR2p+2Dt)

где Nd - суммарная концентрация доноров при х = х0, которая из-за появления центров донорного типа при ИЛ может отличаться от исходной Ndo.

Получено согласие теоретических и экспериментальных зависимостей емкостей и градиентов концентрации а в ОПЗ ИЛ р-п переходах от условий их формирования. Это позволило сделать вывод, что структурные особенности таких р-п переходов определяются совместным действием активации акцепторной примеси, отжигом компенсирующих радиационных дефектов в /?-слое, а также, возможно, TED атомов AI при отжиге.

ВАХ ИЛ р-п переходов в пропускном направлении в области малых токов при U <Uq описывались зависимостью

J = Ja exp {qU /ЬкТ) где Uc - контактная разность потенциалов, Ja - предэкспоненциальный член, q - заряд электрона, к - постоянная Больцмана и коэффициент идеальности Ъ постоянен для заданной температуры. Значения коэффициента Ъ лежали в пределах 1.4-2, что свидетельствует о сложном характере прохождения тока, включающем рекомби-национную и диффузионную составляющие.

В области больших плотностей тока, для всех указанных режимов изготовления р-п переходов, экспериментальные точки ВАХ в двойном логарифмическом

Na (x) = Nmexp

1

2{ARp)2+ADt

масштабе укладывались на прямые линии J - $ (£/-£/(■), т.е. наблюдалась зависимость J~{V~ис)т с постоянным значением степени т для данного образца.

Рис. 1. Прямые ВАХ ИЛ алюминием Рис.2. Обратные ВАХ ИЛ алюминием

р-п переходов в зависимости от р-п переходов с "однородным" пробоем,

Nia в исходных образцах. снятые при температурах Г, К:

(Ф=5х1016см"2, Г=1750°С, f = 15 с); I-293, 2-373, 3^23, 4-473, 5-523.

Ni о, см"3: ;-2х1018 (т=1), 2-9х1017(лл=1.2), 5-5x1017 (от= 1.5), ¥ - 4х1017(от=1.7).

Согласно ВАХ при малых и больших плотностях тока, к уменьшению статических сопротивлений диодных структур приводило увеличение Ф и Т в указанном диапазоне. Оптимальными режимами формирования ИЛ алюминием р*-слоев в бЯ-SiC, практически не вносящими дополнительного сопротивления в диодные структуры, были выбраны следующие:

- доза легирования 5х1016 см'2, энергия ионов 90 кэВ, температура отжига 1750 °С,

- время отжига 15с, поскольку эффективность отжига практически не менялась с дальнейшим увеличение времени. Такой быстрый термический отжиг (БТО) является существенным отличием от традиционных равновесных отжигов, которые проводятся в течение более длительного времени, и является одним из наших практических "ноу-хау".

При выбранных оптимальных режимах формирования р-п переходов, на структурах с S SE слоями наблюдался эффект частичной модуляции сопротивления базовой области диодов неравновесными носителями заряда, инжектированными из ИЛ р-эмиттера (Рис. 1). Уменьшение jVdo в эпитаксиальных слоях сопровождалось увеличением диффузионной длины неосновных носителей заряда (Lp) и при-

водило к увеличению эффекта модуляции, что отражалось в возрастании сверхли-нсйности DAX и снижении дифференциальных сопротивлений структур.

На таких структурах со специальной защитой р-п переходов диффузией бора, исключающей поверхностный пробой, исследовались обратные ВАХ объемных одиночных микроплазм (МП) и "однородного" пробоя, когда в диапазоне нескольких порядков тока ВАХ описывается зависимостью I ~С U Ьг > где к . постоянная степень, С-постоянный коэффициент (Рис. 2). За напряжение пробоя Ubr было принято значение напряжения, отнесенное к суммарному току 1 мкА через р-п переход, поскольку площади МП точно определить не представлялось возможным. Для р-п переходов с "однородным" пробоем были экспериментально определены зависимости напряжения пробоя и напряженности электрического поля при пробое от Ni0 пав ОПЗ р-п переходов. Температурная зависимость напряжения пробоя таких переходов имела линейный характер с отрицательным температурным коэффициентом ТКН Ubr = - (0.08 - 0.1) В град"1, что характерно для политипа бЯ-SiC (Рис.2).

В четвертой главе рассматриваются структурные и электрофизические особенности ИЛ алюминием р+-слоев, сформированных в чистых CVD эпитаксиях политипа 4#-SiC по оптимальной технологии, отработанной для менее качественного материала политипа 6Н.

ИЛ />+-слои формировались в 4#-SiC CVD эпитаксиях толщиной 26-42 мкм с Ni0= (0.4-8)х1015 см"3, выращенных на п- 4#-SiC подложках с концентрациями N¿0 ~ Ю19 см ~3. При росте CVD слоев было выявлено, что их совершенство прямо зависит от качества подложки, наследуя характеристики последней с сохранением политипа. Высоколегированные подложки имеют высокую концентрацию различных дефектов, наиболее фатальными из которых являются микропоры, поэтому проблема абстрагирования от качества подложки при росте CVD слоев была весьма актуальна. В нашей работе она решалась с использованием на 1ранице подложки и CVD эпитаксий буферных п+- 4/Z-SiC слоев, выращенных LPE методом с концентрацией N¿0 «1019 см ~3 и толщинами <0.1-0.6 мкм. Было рассмотрено влияние присутствия буфера и его и толщины на качество CVD слоев. Для этого пластины разрезались пополам и одна из них покрывалась буферным слоем. Затем на обоих половинах в одном процессе выращивались CVD слои. Исследования проводились с привлечением около 20 структурных, оптических и электрических методик.

Показано, что к значительному улучшению качества CVD эпитаксий приводит использование тонких (<0.1 мкм) LPE слоев, что, по сравнению с более толстыми буферами или без них, обеспечивает:

- уменьшение концентрации компенсирующих примесей AI и В в 4-5 раз;

- уменьшение размеров и количества включений А1203;

- снижение плотности микропор в 5-6 раз и дислокаций более, чем на порядок;

- уменьшение концентрации глубоких центров в 3-4 раза до значений <1012 см ~3;

- увеличение диффузионной длины неосновных носителей (¿р) в 1.5 раза;

- увеличение пробивных напряжений диодов Шоттки, сформированных на этих

слоях в 1.5-2 раза;

- выравнивание структурных и электрофизических характеристик СУ1) слоев по площади пластин.

Для дальнейшей работы использовались образцы с СУП) слоями, выращенными именно на тонких (< 0.1 мкм) ЬРЕ буферах. Имплантация ионов А1 и БТО проводились по оптимальным режимам, описанным в Главе 3.

Depth, пт

Рис.3.

(а) - SIMS профиль атомов А1, имплантированных в 4ff-SiC CVD слои с энергией 100 кэВ дозой 5х101бсм"2 до (initial) и после отжига при 1700°С в течение 15 с (anneal).

2000 1500

•о

■§4000 ез

g 500 0

50 100 150 200 Channel number

(b) - RBS/C спектры дефектов в: исходных образцах 4#-SiC (virgin), расчетные в полностью аморфизованных слоях (random), облученных ионами A1 (as-implanted) и отожженных (annealed).

0 100 200

Depth, пт

(с) - Профили генерируемых дефектов в ИЛ алюминием слоях, рассчитанные по ТЫМ из экспериментальных ШЗЭ/С данных (Ь), а также рассчитанный профиль генерации первичных дефектов (полного числа вакансий). При расчете вводились параметры: плотность Б1С 3.2! роговых энергий смещения атомов Б! и С ответственно.

Согласно данным вторичной ионной масс-спектрометрии (SIMS), экспериментальный профиль внедренных атомов А1 практически совпадал с расчетным с Гауссовым распределением по глубине с величиной проецированного пробега йр=120 нм (Рис. За). Согласно данным Резерфордовского обратного рассеяния в режиме

каналирования (RBS/C) и просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ), формировался аморфный слой на глубину ~ 250 нм с нестехиометрией состава и механическими напряжениями. На границе аморфного участка с CVD слоем наблюдался тонкий (~ 30 нм) сильно дефектный кристаллический слой (Рис.4А, область 2). На уровне чувствительности метода не было замечено каналирования AI.

БТО приводил к восстановлению стехиометрии состава, снятию напряжений в ИЛ слое и формированию прямоугольного ("box") профиля внедренной примеси со сложным структурным составом (Рис. За). От границы с CVD слоем на глубину > 120 нм формировался дефектный монокристаллический слой с параметрами решетки политипа 4//-SiC: а =0.318 нм и с =1.051 нм (Рис.4В, область 2). К поверхности он переходил в поликристаллический дефектный слой, который состоял из блоков различной ориентации, включений фазы 3C-SiC и прочих протяженных дефектов (Рис.4В, область 1). В процессе отжига наблюдалась также TED атомов AI с концентрационным профилем, имеющим поверхностную и объемную ветви (Рис. За, anneal).

Рис. 4. ТЕМ изображение поперечного сечения 4H-SiC CVD слояс Nio = 1х1015см"3, ионно- легированного алюминием дозой 5x1016 см"2 с энергией 100 кэВ до (А) и после отжига при температуре 1700°С в течение 15 с (В,С).

(A): 1 - аморфная структура, 2 - монокристалл.

(B): 1 - поликристалл,

2 - монокристалл,

(C); 2 - монокристалл,

3 - дефектная область.

Особенности перераспределения А1 в ИЛ слоях в процессе БТО объясняются сегрегационно-диффузионной моделью в процессе твердофазной эпитаксиальной кристаллизации. В рекристаллизованном слое аномально быстрая диффузия примеси с коэффициент Б; =1x10"'° см2 с"1 обусловлена ее диффузией по протяженным дефектам и межзеренным границам. В монокристаллической области, соответ-свующей поверхностной ветви неравновесно-ускоренных атомов А1, коэффициент диффузии Д? = ЗхЮ"14 см2 с"1 много меньше вследствие образования в этой области, с высокой концентрацией примеси, кластерных образований. Именно большой раз-

ницей в коэффициентах диффузии Di и Z>? объясняется формирование прямоугольных профилей примеси в рекристаллизованной области.

Уменьшение концентрации примеси в области TED (объемная ветвь) приводит к формированиию более простых метастабильных состояний с менее эффективным подавлением диффузии AI. По предварительным оценкам, учитывая переменный профиль электрически активных акцепторов в этой области (Глава 5), коэффициент диффузии примеси D3 - ЗхЮ"11 см2 с"1. На границе поверхностной и объемной ветвей TED профиля AI была определена позиция ИЛ р-п переходов, согласно измерениям сканирующего электронного микроскопа (SEM).

Согласно Холловским измерениям, значения удельных сопротивлений ИЛ р+-слоев при 25°С составляли ~ 0.5 Ом см и наблюдалось их заметное уменьшение при нагреве образца выше 150°С (Рис.5). Концентрация свободных ды рок в ИЛ слое после отжига составляла (5-6)х1019см"3. С учетом данных SIMS, в электрически активное состояние перешло не менее 15% внедренной примеси. На таких слоях сформированы омические AI контакты с удельным контактным сопротивлением рс < ЗхЮ"4 Ом см2. Таким образом, сочетание высокодозо-вой имплантации ионов AI и нетрадиционного БТО обеспечили формирование тонких низко-омных р+- слоев, которые могут служить эмиттером в SiC диодах, практически не вносящим дополнительного сопротивления в структуру.

Как было показано выше, при проведении имплантации ионов AI в оптимальных ре-Рис.5. Измерения^эффекта Холла в жимах> ф0рМИр0Вался ам0рфный слой с повы-

ИЛ алюминием р -слоях: „ „ , „

шеннои концентрацией дефектов. При этом,

(а) - концентрация носителей

согласно измерениям локальной катодолюми-

заряда, (Ь) - их подвижность,

, ,, несценции (LCL) на сколе структуры, наблюда-

(с) - удельное сопротивление. ** ^ \ / rj jг ■> «

лось глубокое проникновение дефектов на всю толщину CVD слоя и часть подложки, т.е. на глубину, превышающую более, чем на 2 порядка величину проецированного пробега ионов AI (Рис. 6). На спектрах LCL в областях 1 и 2 появлялась широкая полоса с максимумом 2.47 эВ, обусловленная радиационно-ускоренной диффузией дефектов в процессе имплантации. Ускорению диффузии дефектов способствовал примесно-дефектный состав исходных CVD слоев с плотностью микропор и базисных дислокаций 5 см"2 и 104 см"2,

соответственно, с присутствием включений А1203 и цилиндрических изгибов. Процесс имплантации дополнительно стимулирует диффузию дефектов из легированного слоя за счет градиента концентрации дефектов и напряжений как в самом ИЛ слое, так и на границе имплантированного слоя с объемом из-за рассогласования параметров решеток за счет уменьшения плотности аморфного слоя по сравнению с кристаллическим (эффект разбухания). Кроме того, ускоренной диффузии дефектов способствует "эффект дальнодействия" - перенос энергии на большие расстояния за счет генерации упругих волн в зоне торможения ионов.

А В

Рис. 6. СЬ изображение и спектры ЬСЬ, снятые на сколе структуры, сформированной в 4Я-8Ю СУБ эпитаксиях с N¿0= 4х1015см*3 имплантацией ионов А1 дозой 5x1016 см ~2 с энергией 100 кэВ до (А) и после (В) отжига при 1700 °С в течение15с: (й) - исходный С\Ф слой; (Ь) - после имплантации ионов А1; (с) - после отжига.

2,0 2,5 3,0 3,5 епегду, еУ

2,0 2,5 3,0 3,5 епегду, еУ

После отжига образцов формировалсяр'-п переход и в этой области наблюдалась интенсивная синяя люминесценция с максимумом 2.75 эВ (Рис.6, область 1, кривая с), которая связывается с переходами между донорно-акцепторными парами Ы-А1. В области 2 спектры ЬСЬ становились подобны спектрам исходных образцов с уменьшением интенсивности дефектной люминесценции в СУО слое в ~ 2 раза (кривая с) по сравнению с исходными образцами (кривая а). После формирования ИЛ /?+-слоев мы наблюдали в С\ПЭ слоях на глубине в несколько микрон отсутствие включений А1гОз и других структурных дефектов, присутствующих в исходных образцах. Также наблюдалось уменьшение концентрации центров с повышенной скоростью рекомбинации неравновесных носителей заряда. Следствием улучшения качества 4#-81С СУЕ) слоев явилось увеличение Ьр в 1.5-2 раза по сравнению с их

значениями в исходных образцах, согласно измерениям SEM в режиме наведенного тока (EBIC) (Рис.7).

Рис.7 . ЕВ1С сигналы, наблюдаемые на сколе исходных 4Я-81С СУБ слоев с Л^0= 4х1015см"3 (1) и после формирования в них ИЛ алюминием р+- п переходов (2).

При этом, согласно DLTS данным, наблюдалось уменьшение концентрации глубоких центров (ГЦ) с энергией ионизации £с -0.63 эВ ('¿I центр) на порядок с 3x1013 см"3 в исходном образце до 3x1012 см"3 после формирования ИЛ р+-п переходов. Поскольку при этом происходило увеличение Lp, резонно предположить, что ГЦ Z\ заметно влияет на величину времени жизни неравновесных носителей заряда.

Пятая глава посвящена анализу работы диодов с ИЛ алюминием р~-эмиттерами, сформированными в 4Н-SiC чистых CVD эпитаксиальных слоях по оптимальной технологии, отработанной на образцах бЯ-SiC. CVD слои толщиной 26 мкм с Л^0= (1-5)х1015 см выращивались на подложках с N&a ~ 1019 см ~3 с использованием тонкого (< 0.1 мкм) LPE буфера. Р-п переходы формировались имплантацией ионов А1 с энергией 150 кэВ дозой 5х1016см 2 и БТО. Такие р'-п переходы располагались на глубине 0.5 мкм от поверхности. Омические контакты толщинами около 1 мкм к р*- слоям и базовой и+-области создавались термовакуумпым напылением Л1 и Сг/А1, соответственно. Меза структуры с р*-п переходами площадью 1x10° см2 высотой 30 мкм формировались реактивным плазменным травлением и смеси SF6 с Аг, при этом А1 контакт к р+-слою служил маской.

ВФХ таких переходов подчинялись зависимости (1/СЬг)" ~Unv с переменным значением наклона п по глубине ОПЗ, что объясняется переменным профилем концентрации iVd0 вблизи р*-п перехода за счет компенсирующего действия акцепторов в области радиационно-ускоренной диффузии атомов А1 в процессе отжига (Рис.8).

При малых плотностях прямого тока (< 100 А см"2), В АХ диодов описывались экспоненциальной

0,5 1,0 1,5 го 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

Х,[Л1

Рис. 8. Профиль некомпенсированных доноров в п - 4//-SiC CVD слоях вблизи ИЛ алюминием р+ - п переходов.

зависимостью в пределах 6-7 порядков плотности тока. На начальном участке ВАХ до плотностей тока <10"3 А см2 коэффициент идеальности Ь= 2, что соответствует модели прохождения рекомбинационного тока в ОГО. Здесь величина предэкспо-ненциального члена составляет J0(293K)~\0'25 А см'2, что соответствует минимальным значениям, полученным из литературных данных. Она определяется зависимостью J0 = J'0 ехр {-Еа /кТ), где £а «1.79 эВ, что согласуется с моделью прохождения рекомбинационного тока в ОПЗ р'-п перехода через глубокий уровень, расположенный вблизи середины Е&. При плотности тока 100 А см"2 падение напряжения и <3.1 В, наименьшее из известных значений дляр-п переходов в 8Ю.

Юг-

I : ' '

1 —I—|—I—|—I—.—I—■_' ■ '—1—I_

2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 1000/Т, К'

Рис. 10. Температурная зависимость диффузионной длины ¿р в 4Н-8[С ИЛ алюминием р+-п-п+ структурах с Л^о = 4х1015 см ~3 в и-базе.

При высоких плотностях тока работа ИЛ алюминием р+-п-п+ структур определяется процессами, происходящими в СУЕ) слое. ВАХ диодов описывается зависимостью J ~(У-Vс)" с наклоном т >1, что указывает на частичную модуляцию сопротивления базовой «-области инжектированными го р+- эмиттера неосновными носителями заряда (Рис.9). Эффект модуляции увеличивался при нагреве структур до 500 °С, что связано с увеличением 1р с ростом температуры (Рис. 10).

Обратные ВАХ р+-п-п* структур исследовались с защищенной диффузией бора периферией, исключающей поверхностные пробои. Расчетная величина пробивного напряжения для исследуемых структур составляет 3.2 кВ, экспериментально после 1750 В наблюдался микроплазменный объемный пробой.

Таким образом, использование выбранных режимов ИЛ ионов А1 и последующего БТО позволило сформировать в 4Н-Ъ\С СУБ чистых эпитаксиальных слоях диодные структуры, стабильно работающие до плотностей тока 8 кА см-2 с дифференциальным сопротивлением <3x10"3 Ом см2 и обратными напряжениями, ограниченными качеством исходного материала (Рис.11).

0 4 8 12

и - ис, V

Рис.9. Температурные зависимости ВАХ 4Я-81С диодов с ИЛ алюминием р*-п переходами, сформированными в СУР слоях с Що = 4х1015 см ~3.

Такие диоды способны работать при повышенных температурах до 400-500 °С с улучшением их характеристик в пропускном направлении без необратимых процессов.

Шестая глава посвящена перспективному направлению использования тонких ИЛ алюминием р'-п переходов - формированию на их основе БЮ детекторов ядерных излучений ввиду возможности сокращения потерь энергии во входном окне.

Теоретический анализ возможности работы 81С детекторов при повышенных температурах был проведен гга примере одномерной модели с р-п переходом. Наиболее значимым параметром для эффективного собирания неравновесных носителей заряда (ССЕ) в 85С детекторах было определено время жизни носителей заряда т. Поскольку с ростом температуры наблюдалось увеличение ¿р в базе диодных структур с ИЛ алюминием //-«-переходами, было сделано заключение, что увеличение рабочей температуры таких детекторов должно привести к повышению эффективности ССЕ.

Для оценки перспективности работы детекторов в спектрометрическом режиме, были рассмотрены наиболее значимые ограничивающие факторы: уровень избыточных шумов при высоких полях и вероятность различного ядерного рассеяния ионов (в частности а-частиц) на атомах 81 и С. Проверка этих эффектов проводилась на структурах с БШ, которые формировались термовакуумным напылением хрома толщиной 0.1 мкм площадью 10"2 см2 на 4Н-Б\С СУБ слои толщинами 25-42 мкм с концентрациями Л^о=(0.4-8)х1015см"3. Структуры тестировались а-частицами естественного распада с энергиями 4.8-7.7 МэВ. В детекторных структурах определялась ССЕ как зависимость средней амплитуды сигнала от смещения на диоде и разрешение по энергии (Р\\Пг1М) - ширина спектральной линии на уровне 0.5 от максимума, нормированная на среднюю энергию.

Поскольку уровень шумов и его поведение коррелируют с величиной и характером обратных токов, проводилось исследование обратных ВАХ детекторов с БШ. Было установлено, что работа детекторов в спектрометрическом режиме возможна в случае линейного характера обратных ВАХ в допустимо возможном диа-

Рис. 11. Снятые при температурах 290 и 776 К прямые и обратные ВАХр*-п-п+ структур, сформированных ИЛ алюминием в 4Я-8Ю СУБ слоях с Щ0 = 4x1015 см "3

пазоне обратных напряжений со значениями обратных токов <10"7 А см'2. В этом случае наблюдалась линейная зависимость шумов от обратных токов, что характерно для дробовых шумов.

В сформированных структурах до обратных напряжений 500 В средняя напряженность поля составляет около 2х105 В см"1, что на два порядка выше значений, типичных для 81 детекторов. Высокие напряженности электрического поля обеспечивают уже при нулевом смещении, когда перенос в основном определяется диффузией дырок, величину ССЕ ~ 0.5.

При напряжениях 400 В при тестировании а-частицами с энергий 6 МэВ, когда пробег частиц не превышал ширину ОПЗ и обеспечивался полный перенос неравновесного заряда, наблюдались узкие спектральные линии. Отсутствие их размытия снимало вопрос о различном рассеянии ионов на атомах 81 и С.

При полном собирании неравновесного заряда получено ССЕ = 0.34 % (Рис. 12), рекордное из известных на

600

и

с 400

200

0 5400

■ " ...... Г 11 ..... . FWHMsc=18.8keV j 1

' 1 - SiC 1 f 1

. 2-Si

I 2}\

■ U= 365V л

1

5440 5480

E.keV

5520

Рис.12. Спектр а-частиц с энергией 5.5 МэВ, снятый 4Я-81С детектором с БШ (кривая 1) в сопоставлении с прецизионным Зг-дстектором (кривая 2).

данный момент для SiC детекторов и только в 2 раза уступающее лучшим кремниевым спектрометрам. Высокое разрешение SiC детекторов на основе БШ позволило определить важную в спектрометрии константу - среднюю энергию образования пары электрон-дырка, равную 7.7 эВ, что заметным образом меньше приводимого ранее значения более 8 эВ.

Высокое разрешение, полученное для а - частиц, справедливо для всего класса короткопробежных ионов (осколки деления ядер, ускоренные ионы легких и тяжелых элементов), поскольку производимая ими ионизация происходит в приповерхностном слое. На основании полученных результатов было сделано заключение, что современный 4#-SiC может быть использован для формирования спектрометрических детекторов.

Поскольку нас интересовала работа SiC детекторов в экстремальных условиях, для этих целей использовались структуры с ИЛ алюминием //-«-переходами, сформированные в образцах, аналогичных используемым для диодов Шотгки. Режимы формирования ИЛ //-«-переходов указаны Главе 3, изменялась только энергия ионов AI. Она составляла 100 кэВ, при этом глубина залегания ИЛ р+-п переходов не превышала 0.4 мкм. Тестирование детекторов а-частицами при темпера-

турах 25+170 °С проводилось на воздухе, а при температурах до 400 °С - в специально разработанной высокотемпературной вакуумной камере.

На структурах с ИЛ алюминием р+-п переходами, сформированными в 4Я-СУБ слоях с Л'а0= (3-5)х1015см'3, при тестировании а-частицами при температуре 25 °С достигнуто разрешение по энергии < 2.0 %, наименьшее из известных для аналогичных структур с ИЛ р-п переходами. Ухудшение величины Р\УНМ по сравнению с детекторами с БШ объясняется потерями во "входном окне", поскольку толщины ИЛ р+-эмиттера и А1 омического контакта к нему составляли 0.4 и 1 мкм, соответственно.

При исследовании работы детекторов при повышенных температурах было выявлено, что ограничивающим фактором их работы (уровень шумов) является природа обратных токов. При комнатной температуре объемные токи утечки растут линейно с напряжением и на много порядков превышают генерационно-рекомбинационные токи. Однако с повышением температуры, наряду с токами утечки с энергией активации около 0.5 эВ, экспоненциально возрастают генераци-онно-рекомбинационные токи, при температурах > 400 °С они становятся преобладающими и определяют уровень шумов:

Л = Зх105ехр[(-1.75)/кТ] А см-2 Согласно ур-ю, при температурах > 400 °С, генерационные токи для исследуемых структур должны лежать в пределах 10'8-10'6 А см"2, что соизмеримо с токами утечки и превышают темновые токи.

10

(Ц+ис)1/2, I/"2

5?

г

100 120 140 160 180 и, V

Рис.13. Эффективность собирания заряда в 4Я-БЮ детекторах с ИЛ алюминием р+-и-переходами при температурах Т °С : 1-25, 2-50,3-100,4-300. Детекторы тестировались а-частицами с энергиями 3.8 (1-3) и 5.8 (4) МэВ.

Рис.14. Зависимость разрешения по энергии от обратного напряжения в 4Н-ШС детекторах с ИЛ алюминием р+-л-переходами при температурах Т°С: 1-25,2-50,3-100,4-300. Детекторы тестировались а -частицами с энергиями 3.8 (1-3) и 5.8 (4) МэВ.

При температурах выше 400 °С наблюдался экспоненциальный рост как обратных токов, так и шумов детекторов. В случае линейных зависимостей обратных ВАХ и шумов детекторов при их нагреве до 400 °С в процессе облучения, наблюдалось значительное улучшение спектрометрических характеристик. С ростом температуры увеличивался сигнал детектора на участке его насыщения, т.е. фактически в условиях полного переноса заряда, созданного излучением (Рис. 13). Наблюдаемое явление объясняется частичным отжигом дефектов в области с повышенным содержанием центров захвата носителей заряда, прилегающей к р-п переходу и образованной TED атомов AI и гетгерированными дефектами при отжиге. Увеличение эффективности собирания заряда при повышении температуры детекторов сопровождалось значительным улучшением разрешения по энергии (Рис. 14).

К увеличению ССЕ приводит увеличение площади детекторов, однако в SiC увеличение площади ограничено качеством материала. Поэтому исследовалась возможность создания матрицы из 4 выше описанных детекторов с ИЛ алюминием р-п переходами, включенных параллельно, что эквивалентно увеличению общей площади до 4х10"3 см2. При тестировании а-частицами с энергией 3,76 МэВ при 25°С получили FWHM = 4.8%. Ухудшение FWHM по сравненшо с одиночным детектором объясняется структурной неоднородностью между детекторами: и различием в углах падения а-частиц на детекторы матрицы. С ростом рабочей температуры наблюдалось улучшение детектирующих и спектрометрических характеристик матриц, аналогично работе одиночного детектора.

В седьмой главе рассматривается влияние облучения нейтронами, тяжелыми ионами высоких энергий и электромагнитным излучением на характеристики чистых 4//-SiC CVD слоев, а также приборов на их основе (Таблица 1).

Таблица 1. Параметры облучения 4Н-SiC CVD слоев и приборов на их основе.

Частица Энергия, МэВ Флюенс, см"2

Нейтроны 1 (1.2-6.4)х1014

Кг+ 245 5x10" -5x10"

Bf 710 1x10*-1x10й

у-излучение (2.3-8 .6)х106 рад

Рентгеновское излучение 22 не, (1-3)хЮ10радс1

Исследования механизмов дефектообразования в полупроводниках при облучении тяжелыми ионами высоких энергий (> 1 МэВ/ а.е.м), представляют значительный интерес, поскольку они моделируют структурные нарушения, которые создаются осколками деления ядер. При взаимодействии ионов с веществом при таких энергиях наблюдается высокий уровень удельных ионизационных потерь энергии, что влияет на эволюцию

дефектной структуры в материале со смешанной ионно-ковалентной связью за счет изменения зарядового состояния дефектов, существующих в исходном материале или созданных по каналу упругого рассеяния.

Влияние облучения ионами В! в указанных режимах на дефектообразование исследовалось на структурах с СУО слоями толщиной 26 мкм с Д^0= (4-5)х10'5см~3. Расчетные профили ионизационных потерь энергии и первичных радиационных дефектов вдоль пробега ионов В1 определялись по программе 8ШМ2000 с введением параметров: плотность 81С-3.21г см"3, пороговые энергии смещений в подрешетках 81 - 35 и С - 20 эВ.

Surface Согласно расчетам, максимум концентра-

ции первичных радиационных дефектов располагается в конце пробега ионов Bi, равного 28,8 мкм, т.е. практически толщине CVD слоя. Эти расчетные данные были экспериментально подтверждены измерениями ТЕМ и LCL на сколе образца, а также рентгеновской дифрактометрией. В нач&че пробега ионов Bi, имплантированных флюенсом 5x1010 см"2, наблюдалась незначительная концентрация радиационных дефектов, которая увеличивалась в конце пробега на расстоянии 3-4 мкм от границы с подложкой [Рис. 15 (2)]. Здесь наблюдалась широкая полоса линейных дефектов, декорированных кластерами, сгруппированными в базовых плоскостях. В этой области в дефектной полосе спектров LCL появлялись новые пики, что свидетельствует о введении в конце пробега ионов широкого набора дефектов с различными глубокими уровнями.

Поскольку образования латентных греков не наблюдалось, был сделан вывод, что формирование дефектной структуры в SiC при облучении тяжелыми ионами не завит от процессов, связанных с релаксацией ионизационных потерь энергии вплоть до уровня 34 кэВ/нм и определяется радиационными повреждениями, созданными по каналу упругого рассеяния, что свидетельствует о высокой радиационной стойкости SiC.

При исследовании влияния облучения на готовые приборные структуры с ИЛ алюминием р-п переходами было выявлено, что все рассмотренные виды облу-

Рис.15. ТЕМ изображение n-4#-SiC CVD слоя, облученного ионами Bi с энергией 710 МэВ флюенсом 5х10ш см-2 : вблизи поверхности (1), в конце пробега ионов Bi до (2) и после отжига при 500 °С (3).

чения частицами высоких энергий создают в 4Н-5\С широкий спектр радиационных дефектов с близкими характеристиками. Облучение образцов указанными частицами приводит к исчезновению экситонной полосы с максимумом 3.169 эВ в спектрах фотолюминесценции (РЬ), снятых для исходных образцов (Рис.16, кривая

Рис.16. Спектры РЬ 4Н-Ъ'1 С СУП эпитак-сиальных слоев, измеренные до (1) и после облучения их ионами В1 и Кг (2 и 3, соответственно). Кривая 4 - спектр СЬ 6Н-81С кристаллов, облученных нейтронами.

Рис. 17. Спектры ОЬТБ 4Н-$[С исходных СУБ эпитаксиальных слоев (1) и после облучения их ионами Кг (2), нейтронами (3) и ионами В1 (4). 1, 2. - БШ, измерения до температуры 400 К; 3,4 - ИЛ р-п переходы, измерения до 700 К.

После облучения их ионами В1 и Кг флюенсом 1хЮ10 см'2 (кривые 2 и 3, соответственно), наряду с широкой дефектной полосой с максимумом 2.35 эВ, которая наблюдалась и в исходных образцах, появлялся энергетический спектр с максимумом ~ 2,65 эВ, обусловленный радиационными дефектами. Аналогичные результаты наблюдались и для 6Н-8Ю, облученного нейтронами флюенсом 1018 см'2 (кривая 4).

Согласно БЬТЗ измерениям при этом образуются вторичные дефекты с одинаковыми параметрами ГЦ (Рис. 17). В исходных образцах было выявлено наличие одного ГЦ с энергией 0.63-0.68 эВ ). После облучения структур нейтронами и тяжелыми ионами, наряду с увеличением концентрации центра в верхней половине запрещенной зоны были обнаружены одинаковые радиационные центры с энергиями ионизации 0.37-0.43 (N1,), 0.74 (М2), 0.92 (Ш3) и 1.47-1.56 эВ (М4). Некоторые из центров (М/, Ш2), отжигались при прогреве образцов до 700 К.

Увеличение флюенсов всех облучающих ионов приводит к увеличению типов и концентраций дефектов по идентичным механизмам, что отражается на зависимостях сопротивлений образцов от дозы повреждений. Однако значения предельных флюенсов для разных типов облучения, приводящих к образованию слоев с сопротивлениями 1011 Ом, были различны. Предельные флюенсы уменьшались с увеличением массы и энергии облучающих частиц, и составляли 5х1014, 5х1010,

1хЮ10 см'2 при облучении нейтронами, ионами Кг и В1 с энергиями 1, 245 и 710 МэВ, соответственно.

Нагрев облученных образцов приводит к уменьшению их сопротивлений по экспоненциальному закону с энергией активации около 0.9 эВ. При этом В АХ диодных структур, деградированных при облучении нейтронами и тяжелыми ионами, частично восстанавливались при нагреве до 400 °С за счет отжига некоторых радиационных дефектов (Рис.18). Из СЬТЗ данных ими могут быть ГЦ с энергиями ионизации £с-0.37 эВ и £с-0.74 эВ. Полученные результаты указывают на увеличение радиационного ресурса приборов на основе 81С при рабочих температурах 400-500°С.

Облучение диодных структур нейтронами и у-излучением в указанных режимах не выявило преимущества 81С по сравнению с данными, известными для приборов. Однако облучение 81С диодов нейтронами сопровождалось не только увеличением их сопротивления, но и увеличением токов рекомбинации на начальном участке ВАХ при I/ < 17с за счет введения дополнительных ГЦ, некоторые из которых влияют на временя жизни неосновных носителей заряда (х). Так при облучение структур нейтронами флюенсом ЗхЮ14 см"2 наблюдалось уменьшение г на два порядка. Наблюдаемое при этом увеличение концентрации ГЦ Ъ \ подтверждает ранее сделанное предположение считать его ответственным за г, которое было необратимо с ростом температуры приборов до 500 °С. Это указывает на возможность контролируемого изменения времени жизни носителей заряда в БЮ при повышенных температурах при облучении быстрыми нейтронами.

Стойкость 4#-8Ю диодов к импульсному (22 не) рентгеновскому излучению мощностью ЗхЮ10 рад с'1 оценивалась по переходным ионизационным эффектам. Линейная зависимость тока ионизации БЮ диодов от скорости набора рентгеновского импульса была на порядок ниже по сравнению с 81 диодами одинаковой площади за счет более низких значений генерационных токов. ЭЮ приборы имели высокую скорость восстановления электрических характеристик 25 не, что указывает на отсутствие эффектов залипания неосновных носителей заряда на мелких

I 1 I ■—г

20 40 60 и, V

Рис. 18. Прямые(/, 2)и обратные{!', 3) ВАХ 4Я-Б1С ИЛ алюминием р+-п-п+ структур после облучения нейтронами с энергией 1 МэВ флюенсом бхЮ14 см"2. Кривые 1, 1' измерены при Т= 293 К, кривые 2,3 при Т= 650 К..

ловушках. Полученный результат свидетельствует о более высокой стойкости SiC по сравнению с Si приборами к мощным импульсам рентгеновского излучения.

В заключении изложены основные результаты и выводы по работе.

1. Проведен анализ влияния облучения различными высокоэнергетичными частицами в широком интервале их масс (от электронов до ионов Bi), энергий (от десятков эВ до единиц Гэв) и доз (109 -1019 см"2) на дефекгообразование в SiC различных политипов. Показаны общие с другими полупроводниками и выявлены характерные для SiC закономерности радиационного дефектообразования. Наиболее важным выводом является то, что активный отжиг простых дефектов происходит при температурах 400-500 °С, при этом мала скорость образования высокотемпературных сложных дефектных комплексов. На основе проведенного анализа подтверждена радиационная стойкость SiC и предсказана возможность повышения радиационного и временного ресурсов приборов на его основе при повышенных рабочих температурах.

2. На основе анализа особенностей легирования карбида показана эффективность получения низкоомных //-слоев неравновесным методом легирования - имплантацией ионов AI. С учетом теоретических и экспериментальных данных по особенностям имплантации алюминия и дефекгообразованию в SiC при этом, разработана технология формирования ионно-легированных алюминием р*-п переходов путем изучения взаимосвязей их структурных особенностей с режимами ионного легирования в широком диапазоне доз легирования (ЗхЮ15 - 5х1017 см'2), с режимами термического отжига в широком интервале температур (1450-1950°С) и длительностей отжигов 5-2700 с, а также с концентрациями нескомпенсированных доноров в исходных образцах (1-50)х1017 см "3.

3. Разработана технология улучшения качества 4#-SiC CVD эпитаксиальных слоев с применением LPE буферных слоев толщиной <0.1 мкм, что обеспечивает снижение концентрации компенсирующих примесей AI и В в 4-5 раз, плотности микропор в 5-6 раз, плотности дислокаций более, чем на порядок и концентрации глубоких центров в 3-4 раза по сравнению с CVD слоями, выращенными непосредственно на п- подложках или с использованием толстого буфера.

4. Детально исследованы структурные и электрические характеристики имплантированных алюминием тонких (<0.4 мкм) //-слоев, сформированных в чистых п- 4//-SiC CVD эпитаксиях по оптимальной технологии. Показано, что после имплантации формируются аморфные слои с Гауссовым распределением примеси. Быстрый (15 с) термический отжиг при 1700-1750 °С формирует низкоомные р*-слои по механизму твердофазной эпитаксиальной кристаллизации с прямоугольным профилем внедренной примеси и сложным структурным составом.

5. Впервые при имплантации ионов AI в 4#-SiC CVD эпитаксиальные слои и последующем быстром термическом отжиге наблюдались эффекты дальнодействия

и гетгерирования дефектов, совместное действие которых привело к улучшению структурного качества СУЕ) слоев, что сопровождалось уменьшением на порядок концентрации глубоких центров и увеличением диффузионной длины неосновных носителей заряда в 1.5-2 раза по сравнению с исходными образцами.

6. По разработанной технологии в чистых 4Я-51С СУО слоях сформированы ионно-легированные алюминием р+-п переходы, расположенные в области неравновесно-ускоренной диффузии примеси. Диоды стабильно работают до плотностей прямого тока 8 кА см-2 с дифференциальным сопротивлением <Зх10'3 Ом см"2 и с удельными контактными сопротивлениями (4-8)х10'4 Ом см2. При повышении рабочей температуры диодов до 500 °С их сопротивление уменьшалось, что подтверждает высокую работоспособность приборов на основе ЭЮ при повышенных температурах с улучшением их характеристик в пропускном направлении без необратимых процессов.

7. Впервые для БЮ разработана методика получения ионно-легированных алюминием р*-п переходов с охранными кольцами, сформированными диффузией бора. Это позволило практически исключить поверхностный пробой в диодных структурах и приблизить их обратные характеристики к расчетным.

8. Впервые на детекторных структурах, выполненных в виде барьеров Шотг-ки на высококачественных СУЕ) слоях 4Н-Б\С, при тестировании а-частицами с энергией 5.1-5.5 МэВ получено разрешение по энергии 0.34%, соизмеримое с лучшими образцами Бьдетекторов. Диоды Шоттки имели обратные токи < 1 пА при обратных напряжениях 500 В.

9. Впервые измерения спектрометрических характеристик 4Н-Я1С детекторов на базе ионно-легированных алюминием р+-п переходов проводились при температурах до 400 °С, недоступных для детекторов, выполненных на более узкозонных материалах. Показано, что увеличение рабочей температуры детекторов приводит к повышению эффективности собирания заряда и значительному улучшению разрешения по энергии. Впервые для важной в спектрометрии константы - средней энергии образования пары электрон-дырка, получено значение е5;с = 7.7 эВ. Указанные характеристики позволяют рассматривать результат работы в целом, как разработку высокотемпературных детекторов нового класса на основе БЮ.

10. Облучение БЮ нейтронами приводит к уменьшению времени жизни неосновных носителей заряда за счет образования радиационных дефектных центров, отжигаемых при температурах выше 1200 °С. Это открывает возможности повышения быстродействия приборов даже при рабочих температурах 400-500 °С, контролируемо изменяя времена жизни носителей заряда.

11. Впервые при облучении 4Н-?>1С СУЭ слоев тяжелыми ионами В1 получены экспериментальные данные о распределении радиационных дефектов вдоль траектории ионов, совпадающие с теоретическими. Показано, что даже для максимального уровня ионизационных потерь энергии 34 кэВ/нм не было замечено обра-

зования аморфной фазы, что указывает на высокую радиационную стойкость материала.

12. 4W-SÍC диодные структуры с ионно-легированными алюминием р+-п переходами, деградированные при облучении нейтронами, ионами Кг и Bi, частично восстанавливали выпрямляющие свойства при нагреве до 400-500°С. Это указывает на увеличение радиационного ресурса приборов на основе SiC при повышенных рабочих температурах.

13. Впервые исследовано влияние мощных рентгеновских импульсов длительностью 22 не (1.77хЮ10рад с"1 ) на степень деградации 4#-SiC приборов и скорость их восстановления. Было показано, что SiC имеет более высокую стойкость по сравнению с Si приборами к мощным импульсам рентгеновского излучения и более высокую скорость восстановления электрических характеристик, измененных в процессе облучения.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1.Калинина,Е.В. Электрические свойства р-п-переходов, полученных ионным легированием n-SiC / E.B. Калинина, Прокофьева Н.К., Суворов A.B., Холуянов Г.Ф., ЧелЕюковВ.Е. //ФТП. 1978.Т.12. С.2305-2308.

2. Калинина, Е.В. Структура и свойства ионно-легированных р-п переходов в SiC / E.B. Калинина, Суворов A.B., Холуянов Г.Ф. // ФТП.1980. Т.14, № 6.С.1099-1102.

3. Калинина, Е.В. Катодолюминесценция SiC, ионно-легированного Al и Ar / Е.В. Калинина, Одинг В.Г., Водаков Ю.А., Мохов Е.Н, Демаков К.Д., Столярова В.Г., Холуянов Г.Ф. //ФТП.1984. Т.18, №.4. С.700-702.

4. Калинина, Е.В. Влияние воздействия ультракоротких лазерных импульсов на электрофизические свойства карбида кремния / Е.В. Калинина, Ковальчук Ю.В., Прищепа Г.В., Смольский О.В. // Письма в ЖТФ. 1985. Т.11, №11. С.669-671.

5. Калинина, Е.В. Особенности профилей ионно-легированных р-п переходов / Е.В. Калинина, Боровик A.C., Гражданкин В.А., Демаков К.Д., Иванов П.В., Рамм М.Г., Холуянов Г.Ф. // ФТП.1986. Т.20, № 9. С. 1748.

6. Калинина, Е.В. Электрические свойства структуры р-п-п+ в карбиде кремния, полученной ионным легированием алюминия / Е.В. Калинина, Водаков Ю.А, Демаков К.Д., МоховЕ.Н.,Рамм М.Г.,ХолуяновГ.Ф.//ФТП.1987.Т.21,№.9.С.1685-1689

7. Kalinina, E.V. Effect of ion doping on the electrical and luminescent properties of 4H-SiC epitaxial p-n junctions.(Эффект ионного легирования на электрические и люминесцентные свойства 4H-SÍC эпитаксиальные р-п переходы) / E.V. Kalininaa Kho-lujanov G.F., Zubrilov A.S., Tsvetkov D.V., Vatnik M.P., Soloviev V.A., Tretjakov V.D., Kong H„ Dmitriev V.A.II Mat. Sei Eng. B.1997. V.46. P.259-262.

8. Kalinina, E. High-dose Al-implanted 4H SiC p+-n-n+junctions.( 4H SiC p+-n-n+ пере-

ходы, полученные высокодозовой имплантацией Al) / Е. Kalinina., Kholujnov G., So-lov'ev V., Strel'chuk A., Zubrilov A. // Appl. Phys. Lett.2000.V.77, № 19. P.3051.

9. Kalinina, E. Structural, electrical, and optical properties of low-doped 4H-SÍC chemical vapor deposited epitaxial 1ауеге(Структурные, электрические и оптические свойства слабо легированных 4H-SÍC эпитаксиальных слоев, выращенных газотранспортным методом) / Е. Kalininaa Kholujnov G., Zubrilov A., Solov'ev V., Davydov D., Tregubova A., Sheglov M., Kovarskii A.,Yagovkina M., Violina G., Pensl G., Hallen A. Konstantinov A., Karlsson S. // J. Appl. Phys. 2001.V.90, № 10. P.5402-5409.

10. Kalinina, E. Material quality improvements for high voltage 4H-SÍC diodes.(Улучшение качества материала для создания высоковольтных 4H-SÍC диодов) / Е. Kalinina, Kossov V., Shchukarev A., Bratus' V., Pensl G., Rendakova S., Dmitriev V., Hallen A. // Mat. Sei. Eng. B. 2001. V.80. P.337-341.

11. Калинина, E.B. Фотоэлектрические свойства р+-п-переходов на основе 4H-SÍC, ионно-легированного алюминием / Е.В. Калинина, Виолина Г.Н., Холуянов Г.Ф., Онушкин Г.А., Косов В.Г., Яфаев P.P., Халлен А., Константинов А.О. // ФТП. 2002.Т.36, №6. С.746-749.

12. Калинина, Е.В. Карбидкремниевые детекторы частиц высокой энергии / Е.В. Калинина, Виолина Г.Н., Холуянов Г.Ф., Косов В.Г., Яфаев P.P., Hallén А., Константинов А.О. // ФТП. 2002. Т.36, № 6. С.750-755.

13. Калинина, Е.В. Влияние облучения, быстрыми нейтронами на электрические характеристики приборов на основе CVD эпитаксиальных слоев 4H-SÍC / Е.В.Калинина, Холуянов Г.Ф., Давыдов Д.В., Стрельчук A.M.,.Hallén А., Константинов А.О., Лучинин В.В., Никифоров А.Ю.//ФТП. 2003. Т.37. С.1260-1264.

14. Калинина, Е.В. Детекторы короткопробежных ионов с высоким энергетическим разрешением на основе 4H-SÍC пленок / Е.В. Калинина, Иванов A.M., Константинов А.О., Онушкин Г.А., Строкан Н.Б., Холуянов Г.Ф., Hallén А. // Письма в ЖТФ. 2004. Т.30, В. 14. С. 1-7.

15. Калинина, Е.В. Оптические и электрические свойства 4H-SÍC, облученного нейтронами и тяжелыми ионами высоких энергий / Е.В. Калинина, Холуянов Г.Ф., Онушкин Г.А., Давыдов Д.В., Стрельчук A.M., Константинов А.О., Hallén А., Никифоров А.Ю., Скуратов В.А., Havancsak К.// ФТП. 2004.Т.38, № 10. С.1223-1227.

16. Калинина, Е.В. Спектрометрия короткопробежных ионов детекторами на основе CVD пленок 4H-SÍC / Е.В. Калинина, Строкан Н.Б., Иванов A.M., Холуянов Г.Ф., Онушкин Г.А., Давыдов Д.В., Виолина Г.Н. // ФТП. 2005.т.39,в.3.с.382-387.

17. Калинина, Е.В. Спектрометрические свойства SiC-детекторов на основе ионно-легированных р+-п-переходов / Е.В. Калинина, Косов В.Г., Строкан Н.Б., Иванов A.M., Яфаев P.P., Холуянов Г.Ф. // ФТП. 2006. Т.40, В.9. С. 1123-1127.

18. Калинина, Е.В. Структурные особенности 4H-SÍC, облученного ионами висмута / Е.В. Калинина, Скуратов В.А., Ситникова A.A., Колесникова A.A., Трегубова A.C., Щеглов М.П.. // ФТП. 2007. Т.41, №.4. С.392-396.

19. Калинина, Е.В. Влияние облучения на свойства SiC и приборы на его основе // ФТП. 2007. Т.41, №.7. С.769-805. (Обзор)

20. Калинина, Е.В. Высокотемпературные матрицы детекторов ядерного излучения на основе 411-SiC ионно-легированных р+-п переходов / Е.В. Калинина, Строкан

H.Б., Иванов A.M., Ситникова А.А., Садохин A.M., Азаров А., Косов В.Г., Яфаев Р.Р. //ФТП. 2008.Т.42,№1.С.87-93.

21. Калинина, Е.В. P-n-детекгоры ядерного излучения на основе пленок 4H-S1C для работы при повышенных температурах (375 °С) / Е.В. Калинина, Иванов A.M., Строкан Н.Б. // Письма в ЖТФ. 2008. Т.34, №5. С.63-70.

22. Калинина, Е.В. Перенос заряда в полупроводниковых SiC-детекторах ионизирующих излучений при наличии слоя центров захвата / Е.В. Калинина, Иванов A.M., Строкан Н.Б. //Письма в ЖТФ.2008. Т.34, №24. С.61-67.

23. Калинина, Е.В. Перераспределение А1 в имплантированных слоях SiC в процессе термического отжига / Е.В. Калинина, Александров О.В.// ФТП. 2009. Т.43, №5.С.584-589.

Другие статьи и материалы конференций:

I.Калинина, Е.В. Электрические свойства карбид-кремниевых р-n переходов, полученных имплантацией алюминия / Е.В. Калинина, Суворов А.В., Холуянов Г.Ф. // Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников: сб. науч. работ. Ленинград: 1979. С.333-339.

2. Kalinina, E.V. Structure and electrical properties of implantation-doped pn junctions in SiC.(CrpyKTypHbie и электрические свойства ионно-легированных pn переходов в SiC)/E.V.Kalinina, Kholujanov G.F.//Inst.Phys.Conf.Scr.№ 137.1993.Ch.6. P.675-677.

3. Kalinina,E. Pd ohmic contacts to p-SiC 4H, 6H and 15 R polytypes.(Pd омические контакты к p-SiC политипов 4H, 6Н и15 R) / Е. Kalinina, Kholujanov G., Shchukarev A., Savkina N., Babanin A., Yagovkina M„ Kuznetsov N. // Diam. and Rel. Mat.1999. V.8. P.1114 -1117.

4. Kalinina, E.V. Structural, electrical and optical properties of bulk 4H and 6H p-type SiC (Структурные, электрические и оптические свойства объемного 4Н и 6H-SiC р-типа) / E.V. Kalinina, Zubrilov A.S., Kuznetsov N.I., Nikitina I.P., Tregubova A.S., Shcheglov M.P., Bratus' V.Ya // Mat. Sci. Forum. 2000. V.338-342. P.497-500.

5. Kalinina, E. 4H-SiC CVD epitaxial layers with improved structural quality grown on SiC waters with reduced micropipe density. (4H-SiC CVD эпитаксиальные слои с улучшенным структурным качеством, выращенные на SiC подложках с уменьшенной плотностью микропор) / Е. Kalinina., Zubrilov A., Solov'ev V., Kuznetsov N., Hallen A., Konstantinov A., Karlsson S., Rendakova S., Dmitriev V. // Mat. Sci. Forum. 2000. V.338-342. P.505-508.

6. Калинина, E. Карбидкремниевые детекторы частиц высокой энергии / Е. Калинина ,Виолина Г., Шкребий П., Холуянов Г., Косов В., Яфаев Р., Халлен А., Кон-

стантинов А. // III Международный семинар Карбид кремния и родственные материалы .Великий Новгород. 2000. С.213-221.

7. Калинина, Е. Фотоэлектрические свойства 4H-SiC ионно-легированных алюминием р+-п переходов / Е. Калинина, Виолина Г., Холуянов Г., Косов В., Яфаев Р., Халлен А., Константинов А., Онушкин Г. // III Международный семинар Карбид кремния и родственные материалы. Великий Новгород. 2000. С.136-141.

8. Kalinina, E.V. Photoelectrical properties of 4H-SiC A1 ion-doped p+-n junctions. (Фотоэлектрические свойства 4H-SiC A1 ионно-легированных p+-n переходов) / E.V. Kalinina, Violina G.N., Kholujanov G.F., Kossov V.,Yafaev R., Hallen A., Kon-stantinov A., Onushkin G. //J.of Wide Bandgap Materials. 2000. V.8, No.l. P.41-48.

9. Kalinina, E. Influence of ion implantation on the quality of 4H-SiC CVD epitaxial layers (Влияние ионной имплантации на качество 4H-SiC CVD эпитаксиальных слоев) / Е. Kalinina, Kholujnov G., Solov'ev V, Strel'chuk A., Kossov V., Yafaev R., Kovarski A., Shchukarev A., Obyden S., Saparin G., Ivannikov P., Hallen A., Konstanti-nov A. // Appl. Surf. Sci. 2001. V.184. P.323-329.

10. Kalinina, E.V. Vacancy-related defects in ion-beam and electron irradiated 6H-SiC (Вакансионные дефекты в 6H-SiC, облученном ионами и электронами) / E.V. Kalinina, Bratus' V.Ya., Petrenko T.T., von Bardeleben H.J., Kalinina E.V., Hallen A. // Appl. Surf. Sci. 2001.V.184.P.229-236. ,

11. Kalinina, E. Characterization of Al-implanted 4H SiC high voltage diode (Харакге-ризация 4H-SiC высоковольтных диодов, сформированных имплантацией А1) /Е. Kalinina, Onushkin G., Strel'chuk A., Davidov D., Kossov V., Yafaev R., Hallen A., Kuznetsov A. Konstantinov A. // Physica Scripta T. 2002. V.101. P.207.

12. Калинина, E.B. Результаты экспериментальных исследований радиационных эффектов структурных повреждений в диодах и диодах Шотгки на карбиде кремния / Е.В.Калинина, Никифоров АЛО., Лучинин В.В., Стрельчук A.M., Давыдов Д.В.// Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2002": сб. науч. работ. - Москва: Паимс, 2002. В.5. С.169.

13. Kalinina, Е. Ion implantation tool for fabrication of advanced 4H-SiC devices (Ионная имплантация - способ формирования улучшенных 4H-SiC приборов) / Е. Kalinina, Kholujanov G., Gol dberg Yu., Blank Т., Onushkin G., Strel'chuk A., Violina G., Kossov V., Yafaev R., Hallen A., Konstantinov A. // Mat. Sci. Forum. 2002. V.389-393. P.835-838.

14. Kalinina, E. Electrical and optical study of 4H-SiC CVD epitaxial layers irradiated with swift heavy ions. (Электрические и оптические исследования 4H-SiC CVD эпитаксиальных слоев, облученных быстрыми тяжелыми ионами) / Е. Kalinina, Kholujanov G., Onushkin G., Davidov D., Strel'chuk A., Hallen A., Konstantinov A., Skura-tov V., Stano J. // Mat. Sci. Forum. 2003. V.433-436. P.467-470.

15. Kalinina, E. Gettering effect with A1 implanted into 4H-SiC CVD epitaxial layers. (Эффект геттерирования с Al, имплантированном в 4H-SiC CVD эпитаксиальные

слои)/Е. Kalinina, Kholujanov G., Sitnikova A., Kossov V., Yafaev R„ Pensl G., Re-shanov S., Hallen A., Konstantinov АУ/Mat. Sei. Forum. 2003. V.433-436. P.637-640.

16. Kalinina, E.V. Dose Rate Behavior of 4H-SiC Diodes. (Поведение 4H-SiC диодов от скорости набора доз) / E.V. Kalinina, Nikiforov A.Y., Skorobogatov Р.К., Воу-chenko D.V., Figurov V.S., Luchinin V.V. // Proceedings for RADECS 2003, Noord-wijk. 2003. P.15-16.

17. Kalinina, E. Electrical study of the fast neutrons irradiated devices based on 4H-SiC CVD epitaxial layers. (Электрические исследования приборов на основе 4H-SiC CVD эпитаксиальных слоев, облученных быстрыми нейтронами) / Е. Kalinina, Kholuyanov G., Strel'chuk A., Davydov D., Hallen A., Konstantinov A., Nikiforov A. // Mat. Sei. Forum. 2004. V.457-460. P.705-708.

18. Kalinina, E. Comparative study of 4H-SiC irradiated with neutrons and heavy ions (Сравнительные исследования 4H-SiC, облученного нейтронами и тяжелыми ионами) / Е. Kalinina, Kholujanov G., Onushkin G., Davydov D., Strel'chuk A., Konstantinov A., Hallen A., Skuratov V., Kuznetsov A. // Mat. Sei. Forum. 2005. V.483-485. P.377-380.

19. Kalinina, E.V. Influence of gamma-ray and neutron irradiation on injection characteristics of 4H-SiC pn structures. (Влияние гамма и нейтронного облучения на ин-жекционные характеристики 4H-SiC pn структур) / E.V. Kalinina, Strel'chuk А.М, Konstantinov А.О., Hallen A. // Mat. Sei. Forum. 2005. V.483-485. P.993-996.

20. Kalinina, E. High energy resolution detectors based on 4H-SiC.(4H-SiC детекторы с высоким разрешением) / Е. Kalinina, Ivanov A., Kholujanov G., Onushkin G., Stro-kan N., KonstantinovA., Hallen АУ/Mat. Sci.Forum 2005. V.483-485. P.1029-1032.

21. Kalinina, E. Radiation hard devices based on SiC. (Радиационно-стойкие приборы на основе SiC) / Е. Kalinina, Strel'chuk A., Lebedev A., Strokan N., Ivanov A., Kholuyanov G. // Mat. Sei. Forum. 2006.V.527-529. P.1473-1476.

22. Kalinina, E. 4H-SiC high temperature spectrometers (Высокотемпературные 4H-SiC спектрометры) / E. Kalinina, Strokan N., Ivanov A., Sadohin A., Azarov A., Kossov V.,Yafaev R„ Lashaev S. // Mat. Sei. Forum. 2007. V.556-557. P.941-944.

23. Kalinina, E.V. Investigation of 4#-SiC layers implanted by Al ions. (Исследование 4H-SiC слоев, имплантированных ионами AI)/ E.V. Kalinina, Kolesnikova E.V., Sitnikova A.A., Zamoryanskaya M.V., Popova T.B. // Solid State Phenomena. 2008. V.131-133. P.53-58.

Соискатель

'RjjAlti,_Калинина E.B.

Подписано в печать 16.04.09. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 16.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

Введение.

Глава 1. Облучение SiC высокоэнергетичными частицами.

1.1. Облучение электронами.

1.1.1. Микроструктурные исследования.

1.1.1.1. Облучение высокоэнергетичными электронами.

1.1.1.2. Облучение низкоэнергетичными электронами

1.1.2. Электрические исследования образцов, облученных электронами

J./.'.

1.2. Облучение нейтронами.

1.3. Облучение ионами.

1.3.1. Облучение протонами.•.

1.3.2. Облучение средними ионами.

1.3.2.1. Облучение при низких температурах мишени.

1.3.2.2. Облучение в нагретую мишень.

1.4. Выводы.

Глава 2. Свойства и легирование карбида кремния-.

2.1. Основные сведения о свойствах карбида кремния.

2.2. Особенности легирования-SiC и легирующие примеси.

2.3. Особенности ионного легирования карбида кремния.

2.3.1. Возможности и теоретические аспекты ионного легирования.

2.3.2. Дефектообразование при ионной имплантации А1 в SiC.

2.4. Практические выводы.

Глава 3. Отработка оптимальной технологии создания ионно легированных алюминием р-п переходов в 6Н-SiC.

3.1. Требования к диодным структурам.

3.2. Основные методы создания р-п переходов в карбиде кремния.

3.2.1. Диффузионные р-п переходы.

3.2.2. Жидкофазная эпитаксия.

3.2.3. Р-п переходы, сформированные сублимационным методом.

3.2.4. Р-п переходы, сформированные газотранспортной эпитаксией.

3.3. Диоды на основе ионно легированных р-п переходов.

3.4. Методика эксперимента по отработке технологии формирования ионно-легированных алюминием р- слоев.

3.5. Электрические характеристики ионно легированных алюминием р-п переходов.

3.5.1. Профиль р-п переходов в зависимости от условий ионного легирования и отжигов.

3.5.2. Распределение электрически активных акцепторов в области р-п переходов.

3.5.3. Вольт-амперные характеристики р-п переходов при малых плотностях прямого тока.

3.5.4. Вольт-амперные характеристики при больших плотностях прямого тока.

3.5.5. Обратные вольт-амперные характеристики р-п переходов.

3.6. Выводы.

Глава 4. Структурные и электрофизические особенности ионно-легированных алюминием слоев в 4#-SiC диодных структурах.

4.1. Исследования влияния буферных слоев на качество я-4/7-SiC CVD эпитаксий.

4.1.1. Методика исследования CVD эпитаксиальных слоев.

4.1.2. Влияние LPE буферных слоев на характеристики CVD эпитаксий

4.2. Структурные и электрические характеристики ионно легированных алюминием р+- слоев.

4.2.1. Создание и методики исследования р+- слоев.

4.2.2. Структурные исследования р+ -слоев.

4.2.3. Электрические характеристики /?+-слоев.

4.3. Влияние процесса формирования ионно-легированных алюминием р+-областей на качество CVD слоев.

4.3.1. Методики исследования CVD слоев.

4.3.2. Эффекты радиационно-ускоренной диффузии дефектов и их геттерирования в CVD слоях.

4.3.3. Влияние эффектов радиационно-ускоренной диффузии дефектов и их геттерирования на электрические характеристики GVD слоев.

4.4. Выводы.

Глава 5. Диоды на основе ионно - легированных алюминием. р+-п- п структур в 4i7-SiC.

5.1. Технология создания и методики исследованияр+-п- п+ структур

5.2. Электрические характеристики диодов с ионно-легированными р+-п переходами.

5.2.1. Вольт-фарадные и DLTS измеренияр+-п переходов.

5.2.2. Прямые вольт-амперные характеристики при малых плотностях тока.

5.2.3. Прямые вольт-амперные характеристики при больших плотностях тока.

5.2.4. Обратные вольт-амперные характеристики.

5.3. Выводы.

Глава 6. SiC детекторы частиц высокой энергии.

6.1. SiC детекторы высокоэнергетичных частиц.

6.1.1. Требования к детекторным структурам.

6.1.2. Детекторы на основе SiC (Обзор).

6.1.3. Анализ механизма собирания носителей заряда в SiC детекторах

6.2. Детекторы на основе 4#-SiC CVD эпитаксиальных слоев.

6.2.1. Методика эксперимента.

6.2.2. Детекторы с барьерами Шоттки.

6.2.3. Детекторы на основе ионно-легированных алюминием р-п переходов.

6.2.3.1. Работа детекторов при комнатной температуре.

6.2.3.2. Работа детекторов и матриц при повышенных температурах 173 6.3. Выводы.

Глава 7. Облучение высокоэнергетичными частицами карбида кремния и приборов на его основе.

7.1. Облучение карбида кремния тяжелыми ионами.

7.1.1. Облучение тяжелыми ионами кристаллов SiC (Обзор).

7.1.2. Структурные нарушения при облучении ЛН-SiC CVD слоев ионами Bi.

7.2. Облучение частицами высоких энергий приборных структур на основе карбида кремния.

7.2.1. Облучение приборных структур на основе 6//-SiC (Обзор).

7.2.2. Облучение ионно-легированных алюминием р+-п г п+ структур в 4#-SiC.

7.2.2.1 Облучение нейтронами и у - квантами.

7.2.2.2 Облучение ионами Кг и Bi.

7.2.2.3 Облучение структур рентгеновскими импульсами.

7.3. Выводы.

Современное развитие атомной промышленности, ядерной энергетики, военной и космической техники остро нуждается в разработках электроники нового поколения, способной работать в экстремальных условиях — повышенных уровнях радиации, температуры и химической активности. Проблема создания таких приборов весьма актуальна для обеспечения безопасности работы на атомных и космических станциях, при утилизации ядерных отходов и работе в радиоактивно-зараженных районах. Кроме того, для проведения физических экспериментов с большой радиационной нагрузкой, которые планируются на ускорителях будущего поколения в ЦЕРНе - большой адронный коллайдер (LHC) и его модернизация (SLHC), требуются приборы, способные обеспечить долговременный дозиметрический контроль во внутренних треках ядерных установок. Приборы с указанной совокупностью свойств не выпускаются в мире и не могут быть реализованы с использованием традиционных полупроводниковых материалов (Ge, Si, CdTe, GaAs). ' Одним из перспективных полупроводников для создания подобных приборов является карбид кремния. Большая ширина запрещенной зоны SiC (2.4 - 3.3 eV в зависимости от политипа) обеспечивает работоспособность приборов до высоких температур, вплоть до 1000 °С и выше. SiC имеет большую напряженность поля лавинного пробоя (3-6 MB см"1), высокую теплопроводность (3-5 Вт см"1 град"1), химическую и механическую прочность, а также высокие значения пороговой энергии дефектообразования {Еа = 25-35 эВ), что является предпосылкой высокой радиационной стойкости полупроводника.

Уже первые работы в 50-60х годах прошлого столетия по изучению влияния облучения нейтронами и а -частицами на свойства SiC и приборов на его основе показали перспективность использования этого материала для высокотемпературных радиационно-стойких приборов и детекторов ядерных излучений. Однако ввиду низкого качества исходного материала, данные по изучению радиационного дефектообразования в нем и исследованию электрических характеристик SiC приборов после облучения оказались неоднозначными. Высокое содержание дефектов и высокие значения концентраций носителей в материале не позволяли получить значения разрешения по энергии в SiG детекторах выше 8-9%. В« последние годы достигнут значительный прогресс в промышленном выпуске пластин до 10 см в диаметре и в выращивании чистых эпитаксиальных слоев и-SiC с диффузионными длинами и временами жизни неосновных носителей заряда в десятки микрон и единицы микросекунд, соответственно. Появление высококачественного материала объясняет повышенный интерес, который наблюдается в последнее десятилетие в мире к изучению фундаментальных вопросов радиационного дефектообразования в SiC при облучении его различными видами ядерных излучений. Кроме того, для создания приборных структур, в настоящее время все более широко исследуется и используется облучение SiC ионами как метод легирования. •

К началу данной работы отсутствовали сведения об электрических характеристиках ионно-легированных р-п переходов в SiC, их структурных особенностях, взаимосвязи этих характеристик с режимами изготовления, а также влияния процессов имплантации на свойства исходного материала. Несмотря на значительное количество материала по облучению SiC различными частицами высоких энергий, практически отсутствовали сведения по облучению тяжелыми ионами высоких энергий ( >1 МэВ / а.е.м.), моделирующими структурные нарушения, которые создаются осколками деления ядер. Кроме того, к моменту начала работы отсутствовали данные о высокотемпературных характеристиках выпрямительных диодов и детекторов ядерных излучений, сформированных на основе ионно-легированных р-п переходов в SiC. Настоящая диссертационная работа направлена на решение этих важных проблем.

Целью работы является создание карбид кремниевых высокотемпературных радиационно стойких выпрямительных и детекторных структур на основе ионно-легированных алюминием р-п переходов. А также исследование влияния облучения высокоэнергетичными частицами на структурные, оптические и электрофизические характеристики SiC и приборов на его основе для изучения процессов радиационного дефектообразования и управления электрофизическими параметрами материала.

Объектами исследований в работе были кристаллы политипа бЯ-SiC я-типа проводимости и эпитаксиальные слои, выращенные на таких кристаллах сублимационным сэндвич-методом (SSE). Также в работе использовались структуры с эпитаксиальными слоями тз-4/7-SiC, выращенными методом газотранспортной эпитаксии (CVD) на высоколегированных подложках n+-4H-SiC. Для исследования электрофизических характеристик исходного материала и приборных структур, формировались барьеры Шоттки (БШ) и ионно-легированные (ИЛ) р-п переходы.

Основные задачи, решаемые в работе:

1. Теоретический анализ особенностей ионного легирования карбида кремния различными ионами и выбор основных направлений в технологии создания низкоомных ионно-легированных р+- слоев.

2. Разработка оптимальной технологии формирования ионно-легированных алюминием р+-п переходов в SiC путем изучения взаимосвязей их структурных особенностей с режимами ионного легирования. Легирование проводилось в образцы 6Н с концентрациями некомпенсированных доноров. 1х1017 — 5х1018 см"3 ионами А1 в диапазоне

1С I п п доз 3x10 -5x10 см" и отжигались термически в интервале температур 1450 - 1950 °С в течение 5 - 2700 с.

3. Разработка технологии улучшения качества 4H-SIC CVD эпитаксиальных слоев при их росте введением тонких буферных слоев, сформированных методом жидкофазной эпитаксии (LPE) на подложках, выращенных методом ЛЭТИ.

4. Изучение процессов управления проводимостью ионно-легированных алюминием р+-слоев в карбиде кремния, и их влияние на структурные и электрофизические свойства исходного материала.

5. Изучение влияния облучения нейтронами, а также ионами А1, Кг и Bi

О 1 *7 в широком интервале их энергий (40 кэВ - 710 МэВ) и флюенсов (10 - 10 см" ) на дефектообразование в 6Н и 4#-SiC.

6. Создание эффективных детекторов ядерных излучений на основе структур с ионно-легированными алюминием р+-п переходами, работающих в экстремальных условиях. t

Научнаяновизна работы состоит в следующем:

1. Разработана модель, объясняющая формирование прямоугольных профилей алюминия, имплантированного в карбид кремния. Согласно предложенной модели, в процессе быстрого высокотемпературного термического отжига аморфизованных имплантацией слоев, наблюдается аномально быстрая диффузия примеси в процессе твердофазной эпитаксиальной кристаллизации.

2. Впервые показано, что имплантация ионов А1 в SiC дозами аморфизации и последующий быстрый высокотемпературный термический отжиг приводят к улучшению качества исходного материала. Это объясняется эффектами радиационно-ускоренной диффузии дефектов в процессе имплантации и геттерирования дефектов в объеме образца в процессе быстрого термического отжига. Оба этих явления связаны с трансформацией метастабильных состояний в карбиде кремния.

3. Переменный профиль электрически активной примеси вблизи ионно-легированных р+-п переходов в SiC объясняется неравновесно-ускоренной диффузией атомов А1 в процессе быстрого термического отжига. Концентрационный профиль примеси в области неравновесно-ускоренной диффузии имеет поверхностную и объемные ветви, на границе которых формируются ионно-легированные р+-п переходы.

4. Впервые наблюдалось улучшение спектрометрических характеристик карбид кремниевых детекторов ядерных излучений с ростом температуры до 400 °С, что объясняется структурными особенностями ионно-легированных алюминием р+-п переходов, указанными выше.

5. При облучении карбида кремния высокоэнергетичными частицами в широком диапазоне их масс и энергий, образуются радиационные дефекты одинаковой природы. Показано, что в п- AH-SiC дефектные центры с уровнями Ес - 0.37 эВ и Ес - 0.74 эВ являются компенсирующими, а центр Ес - 0.68 эВ (Zi) ответственен за время жизни неосновных носителей заряда.

Научная и практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Разработаны оптимальные режимы имплантации ионов А1 в SiC и быстрого высокотемпературного термического отжига, формирующие р+-слои с удельным сопротивлением < 0.5 Ом см, что обеспечивает формирование низкоомных А1 омических контактов с удельным контактным сопротивлением < 4x10"4 Ом см2.

2. Разработана технология создания ионно-легированных алюминием SiC диодов, работающих др плотностей тока 8 кА см-2 в прямом направлении и обратными напряжениями, близкими к расчетным. При плотности прямого

О о тока 1 кА см" дифференциальные сопротивления составляют менее 3x10

Ом см" за счет модуляции базовой и-области неравновесными носителями заряда. Нагрев структур до 500 °С приводит к улучшению характеристик в прямом направлении без необратимых процессов.

3. Разработан способ улучшения структурного качества CVD эпитаксиальных слоев с помощью формирования на подложках SiC, выращенных по методу ЛЭТИ, тонких я+-буферных слоев (< 0.1 мкм) методом жидкофазной эпитаксии, что приводит к уменьшению количества и равномерному распределению по площади образца микропор, дислокаций и концентраций глубоких дефектных центров в GVD слоях.

4. Предложен метод улучшения качества исходного материала карбида кремния за счет эффектов ускоренной диффузии радиационных дефектов в процессе высокодозовой имплантации ионов А1 и геттерирования дефектов в объеме при последующем быстром высокотемпературном термическом отжиге. Этот метод открывает широкие возможности по управлению параметрами исходного материала и является новым направлением в технологии SiC.

5. Предложен метод увеличения быстродействия карбид кремниевых приборов путем управления временем жизни носителей заряда при облучении быстрыми нейтронами. Измененные значения времени жизни остаются постоянными вплоть до рабочих температур 400-500 °С.

6. Показано, что низкотемпературный отжиг радиационных дефектов увеличивает радиационный ресурс карбид кремниевых приборов при облучении. Структуры на основе ионно-легированных алюминием р-п переходов, деградированные в процессе облучения различными видами высокоэнергетичных частиц, частично восстанавливают свои электрические характеристики при рабочих температурах 400-500 °С.

7. Разработана технология создания, на основе ионно-легированных алюминием р+-п переходов, карбид кремниевых детекторов ядерных излучений в единичном и матричном исполнении с разрешением по энергии, соизмеримой с лучшими кремниевыми детекторами и с улучшением спектрометрических характеристик при рабочих температурах до 400 °С.

8. По результатам исследований получено авторское свидетельство № 969125 «Способ создания р-п перехода на SiC и-типа проводимости». ю

В результате проведенных исследований разработан новый класс приборов, в том числе детекторов ядерных излучений, на основе ионно-легированных алюминием р+-п переходов в SiC, с увеличенным радиационным и временным ресурсами при повышенных рабочих температурах 400-500 °С в процессе ядерных облучений.

Научные положения, выносимые на защиту:

16 2

Положение 1. Сочетание высокодозовой (5x10 см" ) имплантации ионов алюминия в карбид кремния и-типа проводимости, создающей аморфные слои с Гауссовым распределением примеси, и быстрого (15 с) термического отжига при 1750 °С формирует прямоугольный профиль примеси. Перераспределение А1 в имплантированных слоях происходит по механизму твердофазной эпитаксиальной кристаллизации.

Положение 1. Быстрый высокотемпературный термический отжиг слоев, аморфизованных имплантацией ионов алюминия в карбид кремния п-типа проводимости, приводит к улучшению качества исходного материала. Увеличение диффузионной длины неосновных носителей заряда в исходном материале объясняется распадом метастабильных состояний в процессе: совместного действия эффектов ускоренной диффузии радиационных дефектов при имплантации и генерирования дефектов при отжиге;

Положение 3. Расположение ионно-легированных алюминием р+-п переходов в карбиде кремния и переменный профиль электрически активной примеси в области переходов обусловлены неравновесно-ускоренной диффузией имплантированных атомов в процессе быстрого термического отжига. Наличие двух ветвей в диффузионном распределении алюминия связано с особенностями образования метастабильных дефектов при различной концентрации имплантированной примеси.

Положение 4. Наличие метастабильных состояний, образующихся в карбиде кремния при воздействии различных видов радиации и отжигаемых в различных температурных интервалах, позволяет управлять свойствами материала и приборов на его основе, работающих в экстремальных условиях:

- низкотемпературный отжиг радиационных дефектов увеличивает радиационный и временной ресурс приборов при облучении;

- высокотемпературный отжиг радиационных дефектов позволяет изменять время жизни неравновесных носителей заряда, т.е. частотный диапазон приборов.

Положение 5. Разработанная технология формирования тонких ( < 0.3 мкм) ионно-легированных алюминием р+-п переходов в карбиде кремния позволяет создавать высокотемпературные детекторы ядерных излучений нового класса. При нагреве детекторов до 400 °С в процессе облучения наблюдается улучшение как эффективности собирания неравновесного заряда, так и разрешения по энергии.

Результаты исследований, выполненных в диссертационной работе, представляют фундаментальный интерес и могут быть использованы при разработке новых высокотемпературных карбид кремниевых приборов силовой электроники и детекторов ядерных излучений.

Апробация результатов работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях:

- II Всесоюзное совещание по широкозонным полупроводникам (С.Петербург, 1979);

- 37я Конференция по материалам для электроники (С.-Петербург, 1995);

- 23й Международный симпозиум по сложным полупроводникам (С.Петербург, 1996);

- 2 и Зя Международные конференции по высокотемпературной электронике (NiTEN: Manchester, England, 1997; Berlin, Germany, 1999);

- 9я Международная конференция по Алмазам и Алмазоподобным материалам, Нитридам и Карбиду Кремния (Diamond: Crete, Grecce, 1998);

- 5я Международная конференция "ЕХМАТЕС" (Crete, Grecce, 2000);

- два Европейских симпозиума по исследованию материалов (E-MRS: Strasbourg, France, 1996; 2001);

- 3, 4, 5й Международные семинары "Карбид кремния и родственные материалы" (ISSCRM: Великий Новгород, Россия, 2000,2002, 2004);

- 5, 8, 9, 11я Международные конференции по карбиду кремния и родственным материалам (ICSCRM: Washington, USA 1993; Research Triangle Park, North Carolina, USA, 1999; Tsukuba, Japan, 2001; Pittsburg, Pennsylvania, USA, 2005);

- Зя Российская Международная* конференция по учету, контролю и физической защите ядерных материалов (Обнинск, Россия, 2005);

- 8я Международная конференция "Зондовые методы исследования микроструктур на основе полупроводников" (С.-Петербург, Россия, 2006);

- 1, 3-7я Европейские конференции по карбиду кремния и родственным материала (ECSCRM: Heraklion, Crete, Greece, 1996; Klaster Banz, Germany, 2000; Linkoping, Sweden, 2002; Bologna, Italy, 2004; Newcastle upon Tyne, UK, 2006; Barselona, Spain, 2008).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения. Она содержит 251 страницу текста, включая 121 рисунок, 8 таблиц и 356 ссылок на литературные источники.

Основные результаты работы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Проведен анализ влияния облучения различными высокоэнергетичными частицами в широком интервале их масс (от электронов до ионов Bi), энергий (от десятков эВ до-единиц Гэв) и доз (10919 2

10 см" ) на дефектообразование в SiC различных политипов. Показаны общие с другими полупроводниками и выявлены характерные для SiC закономерности радиационного дефектообразования: Наиболее важным выводом является то, что активный отжиг простых дефектов происходит при температурах 400-500°С, при этом мала скорость, образования высокотемпературных сложных дефектных комплексов: На основе проведенного анализа подтверждена радиационная стойкость SiC и предсказана возможность повышения, радиационного и временного ресурсов приборов на его основе при повышенных рабочих температурах.

2. На основе анализа особенностей электрофизических свойств SiC и трудностей его легирования1 акцепторными примесями, показана эффективность, получения, низкоомных //-слоев неравновесным методом, легирования - имплантацией ионов. А1. С , учетом, теоретических • и экспериментальных данных по особенностям имплантации А1 и дефектообразованию в SiC, разработана технология формирования А1 ионно-легированных р+-п переходов путем изучения взаимосвязей их структурных особенностей с режимами ионного легирования в широком диапазоне доз легирования (ЗхЮ15 - 5x1017 см"2), с режимами термического отжига в широком интервале температур (1450-1950°С) и длительностей отжигов 52700 с, а также с концентрациями нескомпенсированных доноров в исходных образцах (1-50)х1017 см "3.

3. Впервые для SiC разработана методика получения ионно-легированных А1 р+-п переходов с охранными кольцами, сформированными диффузией В. Это позволило исключить поверхностный пробой в диодных структурах и исследовать характеристики в б/7-SiC одиночных или нескольких объемных микроплазм, а также "однородного" пробоя в направлении электрического поля Е || С.

4. Разработана технология улучшения качества 4#-SiC CVD эпитаксиальных слоев с применением LPE буферных слоев толщиной <0.1 мкм, что обеспечивает снижение концентрации компенсирующих примесей А1 и В в 4-5 раз, плотности микропор в 5-6 раз, плотности дислокаций более, чем на порядок и концентрации глубоких центров в 3-4 раза по сравнению с CVD слоями, выращенными непосредственно на п+- подложках или с использованием толстого буфера.

5. Детально исследованы структурные и электрические характеристики имплантированных А1 тонких (> 0.3 мкм) р+-слоев, сформированных в чистых 4/7-SiC CVD слоях по отработанной технологии. Показано, что после имплантации формируются аморфные слои с Гауссовым распределением А1 по глубине. Быстрый (15 с) термический отжиг при 1700 °С формирует низкоомные р+-слои с "box" профилем внедренной примеси и сложным структурным составом по механизму твердофазной эпитаксиальной кристаллизации.

6. Впервые при имплантации ионов А1 в 4/7-SiC CVD эпитаксиальные-слои и последующем быстром термическом отжиге наблюдались эффекты дальнодействия и геттерирования дефектов, совместное действие которых привело к улучшению структурного качества CVD слоев, что сопровождалось уменьшением на порядок концентрации глубоких центров, и увеличением диффузионной длины Ьр в 1.5-2 раза по сравнению с* исходными образцами.

7. По разработанной технологии в чистых 4Л-SiC CVD слоях сформированы А1 ионно-легированные р+-п-п+ структуры, стабильно работающие до плотностей тока 8 кА см с дифференциальным сопротивлением < ЗхЮ"3 Ом см"2, с удельными контактными сопротивлениями (4-8)хЮ"4 Ом см2 и обратными напряжениями < 1750 В. При повышении рабочей температуры диодов до 500°С их сопротивление уменьшалось, что подтверждает высокую работоспособность приборов на основе SiC при повышенных температурах с улучшением их характеристик в пропускном направлении.

8. Впервые при облучении 4#-SiC CVD' слоев тяжелыми ионами Bi получены экспериментальные данные о распределении радиационных дефектов вдоль траектории ионов, совпадающие с теоретическими.

Показано, что даже для максимального уровня потерь энергии 34 кэВ/нм не было замечено образования аморфной фазы, что указывает на высокую радиационную стойкость материала.

9. Впервые на детекторных структурах, выполненных в виде барьеров Шоттки на высококачественных CVD слоях 4i7-SiC, при тестировании а-частицами с энергией 5.1-5.5 МэВ; получено разрешение по энергии 0.34%, соизмеримое с лучшими образцами Si-детекторов. Этому способствовало

10 э низкое содержание дефектных центров (< 2x10 см") в эпитаксиальных слоях, что обеспечило высокие и однородные по объему слоев значения диффузионных длин Lp = 8-13 мкм: Диоды Шоттки имели обратные токи < 1 пА при обратных напряжениях 500 В.

10: Впервые измерения спектрометрических характеристик 4H-SIC детекторов на базе ионно-легированных А1 р+-п переходов проводились при температурах до 400 °С, недоступных для детекторов, выполненных на более узкозонных материалах. Показано, что увеличение рабочей температуры-детекторов приводит к повышению эффективности собирания- заряда и значительному улучшению разрешения по энергии. Впервые для важной в. спектрометрии' константы - средней? энергии образования пары- электрон-дырка, получено значение sSic = 7.7 эВ. Указанные характеристики позволяют рассматривать результат работы в целом, как появление высокотемпературных детекторов нового класса на основе SiC.

11. Облучение SiC нейтронами приводит к уменьшению времени жизни неосновных носителей заряда в температурном диапазоне 25-500°С. Это открывает возможности повышения быстродействия SiC приборов даже при рабочих температурах 400-500°С, контролируемо изменяя времена жизни носителей заряда.

12. 4H-SiC диодные структуры с А1 ионно-легированными р+-п переходами, деградированные при облучении нейтронами, ионами Кг и Bi, частично восстанавливали выпрямляющие свойства при нагреве до 400-500°С. Это указывает на увеличение радиационного ресурса приборов на основе SiC при повышенных рабочих температурах.

13. Впервые исследовано влияние мощных рентгеновских импульсов (1.77x1010 рад с"1 ) длительностью 22 не на степень деградации 4i7-SiC приборов и скорость их восстановления. Было показано, что SiC имеет более высокую стойкость по сравнению с Si приборами к мощным импульсам рентгеновского излучения и более высокую скорость восстановления электрических характеристик, измененных в процессе облучения.

В заключение хочу выразить глубокую благодарность и искреннюю признательность моему научному руководителю проф. Г.Ф. Холуянову и доценту ЛЭТИ Г.Н. Виолиной, инициаторов данной работы, которые внесли неоценимый вклад в проведение исследований, передавая свой богатый опыт научной и экспериментальной работы.

Считаю своим приятным долгом поблагодарить за дружескую поддержку и помощь заведующего лабораторией «Физики полупроводниковых приборов» д.ф.-м.н., проф. А.А. Лебедева и коллег, сотрудников лаборатории.

Особую благодарность выражаю всем моим соавторам, высокий профессиональный уровень которых и постоянный интерес к рассматриваемым проблемам позволили наблюдать и интерпретировать новые эффекты в карбиде кремния, а также на его основе создавать высокотемпературные приборы нового класса. Это Е.Н. Мохов, Н.Б. Строкан, В.Г. Коссов, А.П. Коварский, О.В. Александров, A.M. Иванов, A.M. Стрельчук, А.С. Зубрилов, А.О. Константинов, В.А. Скуратов, М.В. Заморянская.

Список публикаций, включенных в-диссертацию

1. Калинина Е.В. Прокофьева Н.К., Суворов А.В., Г.Ф. Холуянов, В.Е. Челноков. Электрические свойства р-п-переходов, полученных ионным легированием n-SiC. // ФТП, 1978, Т. 12, С.2305-2308.

2. Калинина Е.В. Суворов А.В., Холуянов Г.Ф. Электрические свойства карбид-кремниевых р-п переходов, полученных имплантацией алюминия: Сб. Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников. / Ленинград, 1979, 333-339 с.

3. Калинина Е.В., Суворов А.В., Холуянов-Г.Ф: Структура и свойства ионно-легированных р-п переходов в SiC.// ФТП, 1980, Т. 14, № 6, С. 1099-1102.

4. Виолин Э.Е., Калинина Е.В., Холуянов Г.Ф. Способ создания р-п переходов на SiC n-типа проводимости. - Заявка № 3237481 от 14.01.81, гриф "Т", А.С. № 969125 от 22.06.82.

5. Одинг В.Г., Водаков Ю.А., Калинина Е.В., Мохов Е.Н, Демаков К.Д., Столярова В.Г., Холуянов Г.Ф. Катодолюминесценция SiC, ионно-легированного А1 и Аг. // ФТП, 1984, Т. 18, В.4, С. 700-702.

6. Калинина Е.В., Ковальчук Ю.В., Прищепа Г.В., Смольский О.В. Влияние воздействия, ультракоротких лазерных импульсов на электрофизические свойства карбида кремния.// Письма в ЖТФ; 1985, T.l 1, №11, С.669-671.

7. Боровик А.С., Гражданкин В;А., Демаков К.Д., Иванов П.В., Калинина Е.В., Рамм М.Г., Холуянов Г.Ф. Особенности профилей ионно-легированных р-п переходов. // ФТП, 1986, Т.20, № 9, С. 1748.

8. Водаков Ю.А., Демаков К.Д., Калинина Е.В., Мохов Е.Н., Рамм М.Г., Холуянов Г.Ф. Электрические свойства структуры р-п-п+ в карбиде кремния, полученной ионным легированием алюминия. // ФТП, 1987, Т.21, В.9, С.1685-1689.

9. Kalinina E.V., Kholujanov G.F. Structure and electrical properties of implantation-doped pn junctions in SiC. // Inst. Phys. Conf. Ser. № 137, Chapter 6, 1993, P.675-677.

10. Kalinina E.V., Kholujanov G.F., Zubrilov A.S., D:V. Tsvetkov, M.P. Vatnik, V.A. Soloviev, V.D. Tretjakov, H. Kong, V.A. Dmitriev. Effect of ion doping on the electrical and luminescent properties of 4H-SiC epitaxial p-n junctions. // Mat. Sci Eng. В, 1997, V.46, P.259-262.

11. E. Kalinina, G. Kholujanov, A. Shchukarev, N. Savkina, A. Babanin, M. Yagovkina, N.I. Kuznetsov. Pd ohmic contacts to p-SiC 4H, 6H and 15 R polytypes. // Diamond and Related Materials , 1999, V.8, P.l 114 -1117.

12. E.V. Kalinina, A.S. Zubrilov, N.I. Kuznetsov, I.P. Nikitina, A.S. Tregubova, M.P. Shcheglov, V. Bratus'. Structural, electrical and optical properties of bulk 4H and 6H p-type SiC.//Mat. Sci. Forum, 2000, V. 338-342, P.497-500.

13. E. Kalinina., A. Zubrilov, V. Solov'ev, N. Kuznetsov, A. Hallen, A. Konstantinov. S. Karlsson, S. Rendakova, V. Dmitriev. 4H-SiC CVD epitaxial layers with improved structural quality grown on SiC waters with reduced micropipe density. // Mat. Sci. Forum, 2000, V.338-342, PI505-508. 14. Kalinina E., Kholujnov G., Solov'ev V., Strel'chuk A., Zubrilov A. High-dose Al-implanted 4H SiC p+-n-n+ junctions. // Appl. Phys. Lett., 2000, V.77, № 19, P.3051.

15. Виолина Г., Шкребий П., Калинина Е., Холуянов Г., Косов В., Яфаев Р., Халлен А., Константинов А. Карбидкремниевые детекторы частиц высокой энергии: Сб. докладов // III. Международный семинар Карбид кремния и родственные материалы. ( ISSCRM-2000 ) - Великий Новгород, 2000, 213-221с.

16. Виолина Г., Калинина Е„ Холуянов Г., Косов*В., Яфаев!Р., Халлен А., Константинов А., Онушкин Г. Фотоэлектрические свойства 4H-SiC ионно-легированных алюминием р+-п переходов: Сб. докладов / III Международный семинар Карбид кремния и родственные материалы ( ISSCRM-2000 ) - Великий Новгород, 2000, 136-141с.

17. G.N. Violina, Е. У. Kalinina, G.F. Kholujanov, V.Kossov, R.Yafaev, A. Hallen, A. Konstantinov, G. Onushkin. Photoelectrical Properties of 4H-SiC A1 Ion-Doped p+-n Junctions.// Journal of Wide Bandgap Materials, 2000, V.8, No.l, P. 41-48.

18. Kalinina E., Kholujnov G., Zubrilov A., V. Solov'ev, D. Davydov, A. Tregubova, M. Sheglov, A. Kovarskii, M. Yagovkina, G. Violina, G. Pensl, A. Hallen, A. Konstantinov, S. Karlsson. Structural, electrical, and optical properties of low-doped 4H-SiC chemical vapor deposited epitaxial layers. // J. Appl. Phys., 2001, V.90, № 10, P.5402-5409.

19. Kalinina E., Kossov V., Shchukarev A., V. Bratus', G. Pensl, S. Rendakova, V. Dmitriev, A. Hallen. Material quality improvements for high voltage 4H-SiC diodes. // Mat. Sci. Eng. B, 2001, V.80, P.337-341.

20. Kalinina E., Kholujnov G., Solov'ev V, Strel'chuk A., Kossov V., Yafaev R., Kovarski A., Shchukarev A., Obyden S., Saparin G., Ivannikov P.; Hallen A., Konstantinov A. Influence of ion implantation on the quality of 4H-SiC CVD epitaxial layers. // Appl. Surf. Sci., 2001, V. 184, P:323-329.

21. V.Ya. Bratus', T.T. Petrenko, H.J. von Bardeleben, E.V. Kalinina, A. Hallen. Vacancy-related defects in ion-beam and electron irradiated 6H-SiC.// Appl. Surf. Sci., 2001, V. 184, P.229-236.

22". Kalinina E., Onushkin G., Strel'chuk A., D. Davidov, V. Kossov, R. Yafaev, A. Hallen, A. Kuznetsov, A. Konstantinov. Characterization of Al-implanted 4H SiC high voltage diodes. // Physica Scripta T, 2002, V. 101, P.207.

23. А.Ю; Никифоров, E.B'. Калинина, В.В. Лучинин, A.M. Стрельну к, Д.В. Давыдов. В сб.: Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2002" (М., Паимс, 2002), 5, с: 169.

24. Kalinina Е., G. Kholujanov, A. Sitnikova, V. Kossov, R. Yafaev, G. Pensl, S. Reshanov, A. Hallen, A. Konstantinov. Gettering effect with implanted A1 in 4H-SiG CVD epitaxial layers.// Abstracts for IV International Seminar on Silicont Carbide and Related Materials, Novgorod the Great, Russia, 2002, P.37.

25. Kalinina E., G. Kholujanov, G. Onushkin, D.- Davidov, A. Strel'chuk, A. Hallen; A. Konstantinov,.V. Skuratov, J. Stano. Electrical study of 4H-SiC CVD* epitaxial layers irradiated, with swift heavy ions.// Abstracts for IV International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials, Novgorod the Great, Russia, 2002, P.53.

26. Kalinina E„ G. Kholujanov, D. Davidov, A. Strel'chuk. Electrical study of the neutron irradiated 4H-SiC CVD epitaxial layers.// Abstracts for IV International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials, Novgorod the Great, Russia, 2002, P.56.

27. Kalinina E., Kholujanov G., Goldberg Yu., Blank Т., Onushkin G., Strel'chuk A., Violina G., Kossov V., Yafaev R., Hallen A., Konstantinov A. Ion implantation tool for fabrication of advanced 4H-SiC devices. // Mat. Sci. Forum, 2002, V.389-393, P.835-838.

28. Виолина Г.Н., Калинина E.B., Холуянов Г.Ф., Онушкин Г.А., КоссовВ.Г., ЯфаевР.Р., ХалленА., Константинов А.О. Фотоэлектрические свойства р+-п-переходов на основе 4H-SiC, ионно-легированного алюминием.// ФТП, 2002, Т. 36, № 6, С.746-749.

29. Виолина Г.Н., Калинина Е.В., Холуянов Г.Ф., В.Г. Косов, P.P. Яфаев, А. Hallen, А.О. Константинов. Карбидкремниевые детекторы частиц высокой энергии. // ФТП, 2002, Т. 36, № 6, С.750-755.

30. Kalinina Е., Kholujanov G., G. Onushkin, D. Davydov, A. Strel'chuk, A. Hallen, A.Konstantinov, V. Skuratov, J. Stano. Electrical and optical study of 4H-SiC CVD epitaxial layers irradiated with swift heavy ions. // Mat. Sci. Forum, 2003, V.433-436, P.467-470.

31. Kalinina E. Kholujanov G., Sitnikova A., V. Kossov, R. Yafaev, G. Pensl, S. Reshanov, A. Hallen, A. Konstantinov. Gettering effect with A1 implanted into 4H-SiC CVD epitaxial layers. //Mat. Sci. Forum, 2003, V.433-436, P.637-640.

32. Калинина E.B., Холуянов Г.Ф., Давыдов Д.В., Стрельчук A.M., A.Hallen, Константинов A.O., Лучинин В.В., Никифоров А.Ю. Влияние облучения быстрыми нейтронами на электрические характеристики приборов на основе CVD эпитаксиальных слоев 4H-SiG. // ФТП, 2003, Т.37, С.1260-1264.

33. A.Y. Nikiforov, PiK. Skorobogatov, D.V. Boychenko, V.S. Figurov, V.V. Luchinin, E.V. Kalinina. Dose Rate Behavior of 4H-SiC Diodes.// Proceedings for RADECS 2003, Noordwijk, 2003, 15-16 p.

34. E- Kalinina E, G. Kholujanov, G. Violina; G. Onushkin, A. Ivanov, N. Strokan, A. Konstantinov. High energy resolution detectors based on 4H-SiC for ions and nuclear particles. // Abstracts for V International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials, Velikiy Novgorod, Russia, 2004, P. 103-104.

35. E. Kalinina, G. Onushkin, D. Davidov, A. Strel'chuk, A. Konstantinov, A.Hallen, A. Nikiforov, V. Skuratov, K. Havancsak. Optical and electrical properties of 4H-SiC irradiated with neutrons and heavy ions.// Abstracts for V International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials, Velikiy Novgorod, Russia, 2004, P. 50-51.

36. A. Strel'chuk, E. Kalinina. G. Onushkin, A. Konstantinov, A.Hallen. Features of current-voltage characteristics of Cr Schottky diodes based on low-doped 4H-SiC.// Abstracts for V International Seminar on Silicon Carbide and Related Materials, Velikiy Novgorod, Russia, 2004, P. 116-117.

37. Иванов A.M., Калинина E.B., Константинов A.O., Онушкин Г.А., Н.Б. Строкан, Г.Ф. Холуянов, A.Hallen. Детекторы короткопробежных ионов с высоким энергетическим разрешением на основе 4H-SiC пленок. // Письма в ЖТФ, 2004, Т.30, В.14, С.1-7.

38. Калинина Е.В., Холуянов Г.Ф., Онушкин Г.А., Д.В. Давыдов, A.M. Стрельчук, А.О. Константинов, A.Hallen, А.Ю. Никифоров, В.А. Скуратов, К. Havancsak. Оптические и электрические свойства 4H-SiC, облученного нейтронами и тяжелыми ионами высоких энергий. // ФТП, 2004, Т.38, № 10, С.1223-1227.

39. Kalinina Е. Kholuyanov G., Strel'chuk A., D. Davydov, A.Hallen, А. Konstantinov, A. Nikiforov. Electrical study of the fast neutrons irradiated devices based on 4H-SiC CVD epitaxial layers. // Mat. Sci. Forum, 2004, V.457-460, P.705-708.

40. Kalinina E„ Kholujanov G., Onushkin G., D. Davydov, A. Strel'chuk, A. Konstantinov, A.Hallen, V. Skuratov, A. Kuznetsov. Comparative study of 4H-SiC irradiated with neutrons and heavy ions. // Mat. Sci. Forum, 2005, V.483-485, P.377-380.

41. Strel'chuk A.M., Kalinina E.V., Konstantinov A.O., A. Hallen. Influence of gamma-ray and neutron irradiation on» injection characteristics of 4H-SiC pn' structures. // Mat. Sci. Forum, 2005, V.483-485, P!993-996.

42. Ivanov A., Kalinina E., Kholujanov G., G. Onushkin N. Strokan, A. Konstantinov, A. Hallen. High energy resolution* detectors based on 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum, 2005, V.483-485, P.1029-1032.

43. Строкан Н.Б., Иванов A.M., Калинина E.B., Холуянов Г.Ф., Онушкин-Г.А., Давыдов Д.В., Виолина Г.Н. Спектрометрия короткопробежных ионов детекторами на основе CVD пленок 4H-SiC. // ФТП, 2005, Т.39, В.З, С.382-387.

44. Калинина Е.В., Косов В.Г., Строкан Н.Б., Иванов A.M., P.P. Яфаев, Холуянов Г.Ф. Спектрометрические свойства SiC-детекторов на основе ионно-легированных р+-п-переходов. // ФТП, 2006, Т.40, В.9, С. 1123-1127.

45. Kalinina Е., Strel'chuk A., Lebedev A., Strokan N., Ivanov A., Kholuyanov G. Radiation hard devices based on SiC. // Mat. Sci. Forum, 2006, V.527-529, P.1473-1476.

46. Калинина E.B., Скуратов B.A., Ситникова A.A., Колесникова А.А., Трегубова А.С., Щеглов М.П. Структурные особенности 4H-SiC, облученного ионами висмута. // ФТП, 2007, Т.41, №.4; С.392-396.

47. Калинина Е.В. Влияние облучения на свойства SiC и приборы» на его основе // ФТП, 2007, Т.41, №.7, С.769-805. (Обзор)

48. Kalinina E., Strokan N., Ivanov A., A. Sadohin, A. Azarov, V. Kossov, R. Yafaev, S. Lashaev. 4H-SiC high temperature spectrometers. // Mat. Sci. Forum, 2007, V.556-557, P.941-944.

49. E.V. Kolesnikova, E.V. Kalinina, A.A. Sitnikova,, M.V. Zamoryanskaya, T.B. Popova. Investigation of 4/f-SiC layers implanted by Al ions. // Solid State Phenomena, 2008, V. 131-133, P. 53-58.

50. Калинина E.B., Строкан Н.Б., Иванов A.M., A.A. Ситникова, A.M. Садохин, А. Азаров, В.Г. Косов, P.P. Яфаев. Высокотемпературные матрицы детекторов ядерного излучения на основе 4H-SiC ионно-легированных р+-п переходов. // ФТП, 2008, Т.42, №1, С.87-93.

51. Е.В. Калинина, A.M. Иванов, Н.Б. Строкан. Р-п-детекторы ядерного излучения на основе пленок 4H-SiC для работы при повышенных температурах (375 °С). // Письма в ЖТФ, 2008, Т.34, №5, С.63-70.

52. A.M. Иванов, Е.В. Калинина, Н.Б. Строкан. Перенос заряда в полупроводниковых SiC-детекторах ионизирующих излучений при наличии слоя центров захвата.// Письма в ЖТФ, 2008, Т.34, №24, С. 61-67.

53. О.В. Александров, Е.В. Калинина. Перераспределение А1 в имплантированных слоях SiC в процессе термического отжига.// ФТП, 2009, Т.43, №5, С.584-589.

Заключение

1. Livingston M.S. and BetheH.A. Nuclear Physics C. Nuclear Dynamics, Experimental // Rev. Mod. Phys. 1937. - V.9 - P.245-390.

2. МоттН. иМессиГ. Теория атомных столкновений, 1936.

3. Seitz F. On the disordering of solids by action of fast massive particles // Disc. Farad. Soc. 1949. - V.5 - P.271-282.

4. Кинчин Г.Х, Пиз P.C. Смещение атомов в твердых телах под действием излучения // УФН. 1956. -V. 60, № 4 - Р. 590-615.

5. Бор Н. Прохождение атомных частиц через вещество. Пер. с англ. М.: ИЛ, 1960.

6. Вавилов B.C., Ухин Н.А. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М.: Атомиздат, 1969.

7. Смирнов Л.С. Вопросы радиационной технологии полупроводников. Новосибирск. Наука, 1980.

8. Вавилов B.C., Горин Б.М., Данилин Н.С., Кив А.Е., Нуров- Ю.Л., Шаховцов В.И. Радиационные методы в твердотельной электронике. М: Радио и связь, 1990.

9. Shockley W. Forming Semiconductor Devices by Ionic Bombardment, U.S. Patent № 2787564 (1957).

10. Д. Палмер. Успехи ионной имплантации. // Сб. Ионная имплантация в полупроводники и другие матриалы. Ml, Мир, 1980, с.7-64.

11. СтильбансЛ.С.- М.: Физика полупроводников, Сов. Радио 1967, 167с.

12. Ballandovich V.S., Violina G.N. An investigation of radiation defects in silicon carbide irradiated with fast electrons.//Cryst. Lattice Defects Amorphous Mater.-l987. V.l3 - P. 189-193.

13. Schneider J., Maier K. Point defects, in silicon carbide // Physica B.-1993 — V.185 —P.199-206.

14. Гирка А.И., Кулешин B.A., Мокрушин А.Д., Мохов Е.Н., Свирида С.В., Шишкин А.В. Позитронная диагностика вакансионных дефектов в облученном электронами SiC. // ФТП. -1989/ Т. 23, № 12 - С. 2159-2163.

15. Inui Н., Mori Н., Fujuta Н. Electron-irradiation-induced crystalline to amorphous transition in a -SiC single crystals. // Phil. Mag. B. 1990: - V.61, № 1 -P.107-124.

16. Son N., Sorman E., Chen W., Hallin C., Kordina O., Monemar M., Janzen E., Lindstrom J.L. Optically defected magnetic resonance studies of defects in electron-irradiated 3C SiC layers. // Phys. Rev. B. 1997. - V. 55, № 5 - P. 28632865.

17. Kawasuso A., Itoh H., Cha D., Okada S. Characterization of defects in electron irradiated 6H-SiC by positron lifetime and electron spin resonance. // Mat. Sci. Forum. 1998. - V.264-268 - P. 611-614.

18. Staab Т., Torpo L.M., Puska M.J., Nieminen R.M. Calculated positron annihilation parameters for defects in SiC. // Mat. Sci. Forum. 2001. - V. 353356 — P.533-536.

19. Brauer G., Anward W., Nicht E.-M., Kuriplach J., Sob- M., Wagner N., Poleman P:G., Puska M.J., Korhonen T. Evaluation of some basic positron-related characteristics of SiC II Phys. Rev. B. 1996. - V. 54-P.2512.

20. Sorman E., Son N.T., Chen W.M., Kordina O:, Hallin C, Janzen E. Silicon vacancy related defect in 4H and 6H-SiC. // Phys. Rev. B. -2000. V.61, № 41. P.2613-2620.

21. Wagner Mt., Thinh N.Q., Son N.T., Baranov P.G., Mokhov E.N., Hallin C., Chen W.M. and Janzen E. The neutral silicon vacancy in SiC: ligand hyperfine interaction. // Mat; Sci. Forum; 2002. - V. 389-393 - P.501-504.

22. Kawasuso A., Yoshikawa M., Maekawa M., Itoh H., Chiba Т., Redmann F., Krause-Rehberg R., Weidner M., Frank T. and1. Pensl G. Polytype-dependent vacancy annealing studied by positron; annihilation: // Mat; Sci. Forum. — 2003. — V.433-436 P. 477-480

23. Seitz C:, Rempel A.A.,.Mageri A., Gomm M;, Sprengel W. and. Schaefer HE. High-accuracy lattice constant measurements of electron-irradiated: 6H-SiC single crystals; // Mat: Sci.Forum:.- 2003. V.433-436 - P.289-292.

24. Son N T.,.Hai РЖ, Wagner Mr., Chen-W.M:, Ellison! A., HallincC ,.Monemar. B. and Janz6n E. Optically detected magnetic resonance studies of intrinsic defects in 6H SiC // Semicond. Sci. and Technol. 1999. - V.14 - P:1141.

25. Bratus' V.Ya., Makeeva I.N., Okulov S.M., Petrenko T.L., Petrenko T.T., von Bandeleben H.J. EPR study of carbon vacancy-related: defects in electron-irradiated 6H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 200L - V.353-356 - P.517-520.

26. Cha D., Itoh H., Morishita N., Kawasuso A., Ohshima T., Watanabe Y., Ко J. , Lee K. and Nashiyama I. ERS studies of defects in p-type 6H-SiC irradiated with 3MeV-electrons. // Mat. Sci. Forum. 1998. - V.264-268 - P.615-618.

27. Kanazawa S., Okada M., Nozaki Т., Shin K., Ishihara S. and Kimura I. Radiation-induced defects in p-type silicon carbide. // Mat. Sci. Forum. 2002. -V.389-393 - P.521-524.

28. Son N.T., Hai P.N. and Janzen E. Carbon vacancy-related defect in 4H and 611 ' SiC II Phys. Rev. B. 2001. -V.63 - P: 201201(R).

29. Bratus V.Ya., Petrenko T.T., von Bardeleben H.J., Kalinina E.V., Hallen A. Vacancy-related defects in ion-beam and electron irradiated 6H-SiC // Appl. Surf. Sci. 2001. - V. 184 - P.229-236.

30. Umeda Т., Isoya J., Morishita N., Ohshima Т., and Camiya T. EPR identification of two types of carbon vacansies in 4H- SiC // Phys. Rev. B. -2004. V.69 — P.121201(R).

31. Torpo L., Mario M., Staab T.E.M., and Nieminen R.M. Comprehensive ab initio study of properties of monovacancies and antisites in 4H-SiC // J. Phys.: Condens. Matter 2001. - V. 13 - P.6203-6231.

32. Bratus V.Ya., Petrenko T.T., Okulov S.M. and Petrenko T.L. Positively charged carbon vacancy in three ineguivalent lattice sites of 6H-SiC: Combined EPR and density functional theory study. // Phys. Rev. B. 2005. — V.71 -P. 125202-1-125202-22.

33. Zolnai Z., Son N.T., Magnusson В., Hallin C. and Janzdn E. Annealing behaviour of vacancy- and antisite-related defects in electron- irradiated 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 2004. - V.457-460 - P.473-476.

34. Вайнер B.C., Ильин B.C. ЭПР обменносвязующих пар вакансий в гексагональном карбиде кремния // ФТТ. 1981. — Т.23, № 12 — С.3659.

35. Bockstedte М., Pankratov О. Ab initio study of intrinsic point defects and, dopant-defect complexes in SiC: application to boron diffusion// Mat. Sci. Forum.-2000- V.338-342 P.949-952.

36. Dannefaer S., Avalos V., Syvajarvi M: and Yakimova R*. Vacancies in As-grown and, electron- irradiated 4H-SiC epilayers investigated by positron annihilation. // Mat. Sci. Forum. 2003. - V.433-436 - P.173-176.

37. Dannefaer S. and Kerr D. Positron annihilation investigation of electron irradiation-produced defects in 6H-SiC // Diamond and Relat. Mater. 2004. -V.13 - P.157-165.

38. Pinheiro V.B., Lingner Т., Caudepon F., Greulich-Weber S. and Spaeth J.M. Annealing study on radiation-induced defects in 6H-SiC. // Mat. Sci. Forum. -2004. V.457-460 - P.517-520.

39. Bockstedle M., Heid M., Mattausch A. and Pankratov O. Identification and annealing of common intrinsic defect centers // Mat. Sci. Forum. 2003. — V.433-436-P.471-476.

40. Choyke W.J. and Patrik Lyle. Photoluminescence of radiation defects in cubic SiC: localized modes and Jahn-Teller effect // Phys. Rev. B. 1971. - V.4 -P. 1843-1847.

41. Rauls E., Gerstmann U., Pinheiro M.V.B., Greulich-Weber S., Spaeth J.-M. A new model for the Di-luminescence in 6H-SiC // Mat. Sci. Forum. 2005. -V.483-485 - P.465-468.

42. Rauls E., Frauenheim Th., Gali A., Deak P. Theoretical study of vacancy diffusion and vacancy-assisted clustering of antisites in SiC // Phys. Rev. B. — 2003. — V.68 P.155208-155217.

43. Torpo L., Nieminen R.M., Laasonen K.E., Poykko S://Appl. Phys. Lett. -1991 -V.74— P.221 -225.

44. Von Bandeleben H.J.,. Cantin J.I., Baranov P. and Mokhov E.N. Intrinsic defects in 6H-SiC generated by electron irradiation at the silicon displacement threshold. // Mat. Sci. Forum. -2001. V.353-356-P.509-512.

45. Von Bandeleben H.J., Cantin J.I. Electron irradiation induced defects in monocrystalline 4H-SiG and 6H-SiC: the influence of the electron- energy and' doping.// Appl. Surf. Sci. 2001. - V.184 -P:237-241.

46. Aradi' B*., Gali A., Deak P:, Lowther J.E., Son N.T., Janzen E., Choyke W.J. Ab initio^ density functional supercell calculations of hydrogen defects in cubic SiC // Phys. Rev. B. 2001. - V.63 - P.245202.

47. Rempel A.A , Sprengel W., Blaurock K., Reichle K.J., Major J and Schaefer H.-E. Identification of lattice vacancies on the two sublattices of SiC. // Phys. Rev. Lett. 2002. - V.89, №18 - P.185501-185505.

48. Arpiainen S., Saarinen K., Hautojarvi P., Henry L., Barthe M.-F., Corbel C. Optical transitions of the silicon vacancy in 6H- SiC studied by positron annihilation spectroscopy. // Phys. Rev. B. 2002. - V.66 - P.075206-1.

49. Egilsson Т., Bergman J.P., Ivanov I.G., Henry A. and Janzen E. Properties of the D'i bound exciton in 4H-SiC. // Phys. Rev. B. 1999. - V.59, №3 - P.1956-1963.

50. Sullivan W., Steeds J.W., von Bardeleben HJ., Cantin J.-L.A ombined photoluminescence and electron paramagnetic resonance study of low energy electron irradiated 4H-SiC // Mat. Sci. Forum. 2006. - V.527-529 - P. 477-480.

51. Windl W., Lenosky T.J., Kress J.D:, Voter A.F. First-principles investigation ■ of radiation induced defects in Si and SiC // Nucl. Instr. Meth. В. 1998. -V. 141-P.61-65.

52. Devanathan R. and Weber W.J. Displacement energy surface in 3C and 611 SiC // J. Nucl. Mater. 2000. V.278 - P.258-265.

53. Gao F., Weber W.J., Devanathan R. Defect production, multiple- ion-solid interactions and amorphization in SiC. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. -2002. — V. 191 P.487-496. .

54. In-Tae Bae, Ishimaru M. and Hirotsu Y. Electron-irradiation-induced amorphization5 of 6H-SiC by 300 keV transmission electron microscope equipped with-a field-emission;gun. II Mat: Sci. Forum: 2002: - V.389-393— P:467-470:

55. Devanathan R., Weber W.J and Gao F. Atomic scale simulation? of defect production in irradiated 3C-SiG // J. Appl. Phys. 2001. - V.90 - P.2303-2309.

56. Sridhara S.G., Persson P.O., Carlsson F.l 1.С., Bergman P.J., Janzen E., Evans G. and Steeds J.W. Electron Irradiation of 4H SiC by ТЕМ: an optical study // MRS Symp.- 2001.-V.640- H6.5.1.

57. Балландович B.C. Релаксационная спектроскопия радиационно-индуцированных дефектов в 6H-SiC // ФТП. 1999. - Т.ЗЗ - С. 1314.

58. Dalibor Т., Pens! G;, Matsunami Н., Kimoto Т., Choyke W.J., Sch.oner А, Nordell N. Deep defect centers in silicon carbide monitored with deep level transient spectroscopy // Phys. Stat. Sol. (a). 1997. - V. 162 - P. 199.

59. Pensl G.; Choyke W.J. Electrical and optical' characterization of SiC // Physica В. 1993. - V.l85 - P.264-283.

60. Gong M., Fung S., Beling C.D!, You Z. Electron-irradiation-induced deep levels in n-type 6I-I-SiC // J. Appl. Phys. 1999:.- V.85 - P.7604.

61. Hemmingsson С., Son N.T., Kordina О., Bergman J.P. and Janzen E., Lindstrom J.L, Savage S., Nordell N. Deep-bevel Defects in Electron-irradiated 4H SiC Epitaxial Layers. // J. Appl. Phys. 1997. - V.81 - P.6155.

62. Doyle J.P., Linnarsson M.K., Pellegrino P., Keskitalo N.,. Svensson B.G., Schoner A., Nordell N., Lindstrom J.L. lectrically active point defects in n-type 4H-SiC // J. Appl. Phys. 1998. -V.84 - P. 1354-1357.

63. Pintilie I, Pintilie L., Irmscher K., Thomas B. Formation of the Zi^ deep-level defects in 4H-SiC epitaxial layers: Evidence for nitrogen participation // Appl. Phys. Lett. 2002. - V.81 - P.4841-4943.

64. Alfieri G. Monakhov E.V., Svensson B.G., Linnarsson M.K. Annealing behavior between room temperature and 2000 °C of deep level defects in electron-irradiated n-type 4H silicon carbide // J. Appl. Phys. 2005. - V.98 - P.043518. '

65. Castaldini A., Cavallini A., Rigutti L., Nava F. Low temperature annealing of electron irradiation induced defect in 4H-SiC. // Appl: Phys. Lett. 2004. - V.85, № 17 — P.3780-3782.

66. Gong M., Fung S., Beling C.D., You Z. A deep-level transient spectroscopy study of electron irradiation induced deep levels in p-type 6H-SiC // J. Appl. Phys. 1999. - V.85 - P.7120-7122.

67. Watt B.E. Energy spectrum of neutrons from thermal fission of U // Phys. Rev. 1953. - V.87 - P.1037-1041.

68. Meese E. //Neutron transmutation doping in semiconductors. (Plenum, 1979).

69. Nagest V., Farmer J.W., Davis R.F., Kong H.S. Defects in neutron irradiated SiC

70. Appl. Phys. Lett. 1987.-V. 50-P.l 138-1140.

71. De Balona L.A. and Loubser J.H.N. ESR in irradiated silicon carbide // J. Phys. С 1989. - V.3 -P.2344-2351.

72. Лепнева A.A., Мохов E.H., Одинг В.Г., Трегубова А.С. Карбид кремния, облученный высокими дозами нейтронов // ФТТ. — 1991. — V.33 — Р.2217.

73. Kanazawa S., Kimura I., Okada M., Nozaki Т., Kanno I., Ishihara S., Watanabe M. Electron spin resonanse neutron-irradiated n-type 6H-Silicon Carbide. // Mat. Sci. Forum. 2000. - V.338-342 - P.825-828.

74. Orlinski S.B., Schmidt J., Mokhov E.N., Baranov P.G. Silicon and carbon vacancies in neutron-irradiated SiC: A high-field electron paramagnetic resonance study // Phys. Rev. В 2003. - V.67 - P. 125207.

75. Ilyin I.V., Muzafarova M.V., Mokhov E.N., Baranov P:G., Orlinski S.B., Schmidt J. Multivacancy clusters in silicon carbide // Physica B. — 2003. V.340-342 -РЛ28-131.

76. Ilyin I.V., Muzafarova M.V., Mokhov E.N., Konnikov S.G., Baranov P.G. High-temperature stable multi-defect clusters in neutron irradiated silicon carbide: electron paramagnetic resonanse study. // Mat. Sci. Forum. — 2005. V.483-485 — P.489-492.

77. Patrick L. and Choyke W.J.Localized vibrational modes of a persistent defect in ion-implanted SiC. // J.Phys. Chem. Sol. -1973. V.34 -P:565.

78. Chen X.D:, Fung S., Ling C.C., Beling A.C., Gong M. Deep level transient spectroscopic study of neutron-irradiated n-type 6H-SiC // J. Appl. Phys. 2003. -V.94 — P:3004-3010.

79. Kanazawa S., Okada MI, Ishii J., Nozaki Т., Shin К., Ishihara S.,.Kimura I. Electrical properties of neutron-irradiated silicon' carbide. // Mat. Sci. Forum2002.-V.389-393 P.517-520.

80. Tamura S., Kimoto Т., Matsunami H., Okada M., Kanazawa S., Kimura I., Nuclear transmutation doping of phosphorus into 6H-SiC. // Mat. Sci. Forum. -V.338-342 — P.849-852.

81. Baranov P.G., Ilyin I.Y., Mokhov E.N., von Bandeleben H.J., Cantin J.L. Phosphorus-related shallow and deep defects in 6H-SiC. // Mat. Sci. Forum.2003,- V.433-436 P.503-506

82. Carlsson F.H.C., Storasta L., Magnusson В., Bergman J.P., Skold K., Janzen E. Neutron irradiation of 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 2001. -V.353-3561. P.555-558.

83. Seitz C., Magerl A., Hock R., Heissenstein H., Helbig R. Defect structures in neutron* irradiated 6H-SiG studied by X-ray diffraction line profile analysis // Mat. Res. Soc. Symp: 2001. - V.640 - P:H6.4.1-6.

84. Snead L.L., Zinkle S.J., Hay J.C., Osborne M.C. Amorphization of SiC under Ion and Neutron Irradiation. // Nucl. Instr. Meth. B. 1998 - V. 141 - P. 123-132.

85. Маркович М.И. Вологдин Э.Н., Бармин П.Т. Физические основырадиационной технологии твердотельных электронных приборов.- Под ред. А.Ф. Лубченко. Киев: Наукова думка, 1978, 151-175 с.

86. Козловский В.В. Модифицирование полупроводников пучками протонов.- Санкт-Петербург: Наука, 2003.

87. Кулаков В.М., Ладыгин Е.А., Шаховцов В.И., Вологдин Э.Н., Андреев Ю.Н. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники.-Под ред. Е.А. Ладыгина. М.: Советское радио, 1980, 34 с.

88. Zeigler J.F., Biersack J.P., Littmamark U. The stopping and range of ions in solids. Pergamon , Oxford, 1985, V.l.

89. Itoh H., Yoshikawa M., Nashiyama I., Misawa S., Okumura H., Yoshida S. Radiation induced defects in CVD-grown 3C-SiC // IEEE Trans. Nucl. Sci. -1990. V.37 - P.1732-1738.

90. Аникин M.M., Зубрилов A.C., Лебедев A.A., Стрельчук A.M., Черенков

91. A.Е. Рекомбинационные процессы в 6H-SiC р-п-структурах и влияние на них глубоких центров // ФТП. 1991. - Т.25 - С. 479-486.

92. Von Bandeleben H.J., Cantin J.I., Vickridge I., Battistig G. Proton-implantation-induced defects in n-type 6H- and 4H-SiO: An electron paramagnetic resonance study. // Phys. Rev. В 2000. - V.62, № 15 -P: 10126-10134.

93. Storasta L., Garisson F.H.C., Shidhara S.G., Aberg, Bergman J.P., Hallen A., Janzen E. Proton irradiation induced defects in 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. — 2001. -V.353-356 -P.431-434.

94. David M.L., Alfieri G., Monakhov E.V., Hallen A., Barbot J.F., Svensson

95. B.G. Evidence for two charge states of the S-center in ion-implanted 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. -2003. V.433-436 -P.371-374.

96. Martin D.M., Kontegaard Nielsen H., Leveque P., Hallen A., Alfieri G. and Svensson B.G. Bistable defect in mega-electron-volt proton implanted 4H silicon carbide. // Appl. Phys. Lett. -2004. -V.84, №10 P. 1704-1706.

97. Puff W., Balogh A.G., Mascher P. Microstructural evolution of radiation-induced defects in semi-insulating SiC during isochronal annealing // Mat. Sci. Forum 2000 -V.338-342 -P.965-968.

98. Davydov D. V., Lebedev A.A., Kozlovski V., Savkina N. S., StrePchuk A. M. DLTS study of defects in 6H- and 4H-SiC created by proton irradiation. // Physica B. 2001. - V.308-310 - P.641-644.

99. Богданова E.B., Козловский B.B., Румянцев Д.С., Волкова А.А., Лебедев А.А. Формирование и исследование захороненных слоев SiC с высоким содержанием радиационных дефектов. // ФТП. — 2004. -Т.38, В. 10 -С.1211-1214.

100. Строкан Н.Б., Иванов A.M., Савкина Н.С., Лебедев А.А., Козловский В.В., Syvajarvi М, Якимова Р. Радиационная стойкость SiC-детекторов транзисторного и диодного типов при облучении протонами 8 МэВ. // ФТП. 2004. - Т.38, В.7 - С.841-845.

101. Лебедев А.А., Вейнгер А.И., Давыдов Д.В., Козловский В.В., Савкина Н.С., Стрельчук A.M. Радиационные дефекты в n-4H-SiC, облученном протонами с энергией 8 МэВ. // ФТП. 2000. - Т.34, В.9 - С. 1058-1062.

102. Козлов- В.А., Козловский В.В., Титков А.Н., Дунаевский М.С., Крыжановский А.К. Скрытые наноразмерные дефектные слои, сформированные в кристаллах Si и SiC высокодозной имплантацией протонов; // ФТП. 2002.- Т.З6, В. 11 - С. 1310-1317.'

103. Patrick L. and Choyke WJ.Photoluminescence of radiation defects in ion-implanted 6H-SiC // Phys. Rev. B. 1972. - V.5, № 8 - P.3253.

104. Anwand W., Brauer G., Coleman P.G., Voelskow M., Skorupa W. Characterization of defects in ion implanted SiC by slow positron implantation spectroscopy and Rutherford backscattering. // Appl. Surf. Sci. — 1999. — V.149 — P.148-150.

105. Sridhara S.G., Nizhner D.G., Devaty R.P., Choyke W.J., Dalibor Т., Pensl G., Kimoto T. Dn revisited in modern guise 6H and 4H SiC // Mat. Sci. Forum. -1998. - V.264-268 - P.493-496.

106. Gong M., Reddy C.V., Beling C.D., Fung S., Brauer G., Wirth H., Skorupa W. Deep level traps in the extended tail' region of boron-implanted n-type 6H-SiC // Appl. Phys. Lett. 1998. — V.72 -P.2739-2741.

107. Pacaud Y., Skorupa W., Stoemenos J. Microstructural characterization of amorphized and reciystallized 6H-SiG // Nucl. Instr. Meth. B. -1996. V.120 -P.181-185.

108. Chechenin N., Bourdelle K., Suvorov A., Kastilio-Vitlosh A. // Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. 1992.-V.65 -P.341-345.

109. Jiang W., Weber W.J., Thevuthasan S., McCready D.E. Displacement energy measurements for ion-irradiated 6H-SiC. // Nucl. Instr. Meth. B. 1999. - V.148 -P.557-561.

110. Jiang W., Thevuthasan S., Weber W.J., Grotzschel R. Deuterium channeling analysis for He+-implanted 6H-SiC. // Nucl. Instr. Meth. B. 2000. - V. 161-163 -P.501-504.

111. Khanh N.Q., Zolnai Z., Lohner Т., Toth L., Dobos L., Gyulai J. He ion beam density effect on damage induced in SiC during Rutherford backscattering measurement. // Nucl. Instr. Meth. B: 2000. - V.161-163 - P.424-426.

112. Kawasuso A., Weidner M., Redmann F., Frank Т., Sperr P., Krause-Rehberg R., Triftshauser W., Pensl G. Vacancies in He-implanted 4H and 6H SiC epilayers studied by positron annihilation. // Physica B: 2001. - V.308-310 - P.660-663.

113. Aberg D., Hallen A., Svensson B.G. Low-dose ion implanted epitaxial 4H-SiC investigated by deep level transient spectroscopy // Physica B. — 1999. -V.273-274 P.672-676.

114. Frank Th., Pensl G., Song Bar, Devaty R.P., Choyke W.J. Correlation between DLTS and photoluminescence in He-implanted 6H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 2000. - V.338-342 - P.753-756.

115. Ling C.C., Chen X.D., Brauer G., Anwand W., Skorupa W., Wang H.Y., Weng H.M. Deep-level defects in n-type 6H silicon carbide induced by He implantation. // J. Apph Phys. 2005. - V.98 - P.043508-1-043508-6.

116. Frank Th., Weidner M., Itoh H., Pensl G. Generation and annihilation of intrinsic-related defect centers in 4H/6H-SiC.// Mat. Sci. Forum. 2001. - V.353-356-P.439-442.

117. Tanaka Y., Kobayashi N., Okumura H., Suzuki R., Ohdaira Т., Hasegawa M., Ogura M., Yoshida S., Tanoue H. Electrical and structural properties of A1 and В implanted 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 2000. - V.33 8-342 - P.909-912.

118. Ruggiero A., Libertino S., Mauceri M., Reitano R., Musumeci P., Roccaforte F., La Via F., Calcagno L. Defects in He+ irradiated 6H-SiC probed by DLTS and LTPL measurements. // Mat. Sci. Forum. 2004. - V.457-460 - P.493-496.

119. Ruggiero A., Zimbone M., Roccaforte F., Libertino S., La Via F., Reitano R., Calcagno L. //Mat. Sci. Forum. -2005. V.483-485 -P1485-488.

120. Gao F., Weber W.J., Jiang W. Primary damage states produced by Si and Au recoils in SiC: A molecular dynamics and experimental investigation // Phys. Rev. B. 2001. - V.63 -P.214106.

121. Uedono A.,Tanigawa S., Frank Т., Pensl G., Suzuki R., Ohdaira Т.,-Mikado T. Crystallization of an amorphous layer in P+- implanted 6H-SiC studied by monoenergetic positron beams // J. Appl.-Phys. 2000: - V.87, № 9 - P.4119-4125.

122. Nakashima S., Mitani Т., Senzaki J., Okumura H., Yamamoto T. Deep ultraviolet Raman scattering characterization of ion-implanted SiC crystals. // J. Appl. Phys. 2005. - V.97 - P.123507-123509.

123. Janson M.S., Slotte J., Kuznetsov A.Yu., Saarinen K., Hallen A. Vacancy-related defect distributions in nB-, 14N-, and 27A1- implanted 4H-SiC:Role of channeling // J. Appl. Phys. 2004. - V.95, № 1 - P.57-62.

124. Janson M.S., Hallen A., Godignon P., Kuznetsov A.Yu., Linnarsson M. K., Morvan E., Svensson B. G. Channeled implants in 6H silicon carbide. // Mat. Sci.,, Forum. 2000. - V.338-342 - P.889-892.

125. Jiang W., Weber W.J. Multiaxial channeling study of disorder accumulation and recovery in gold-irradiated 6H-SiC // Phys. Rev. B. 2001. - V.64 -P. 125206.

126. Wong-Leung J., Janson M. S., Svensson B. G. Effect of crystal orientation on the implant profile of 60 keV A1 into 4H-SiC crystals // J. Appl. Phys. 2003. -V.9-P. 8914-8914.

127. Carlsson F.H.C., Sridhara S.G., Hallen A., Bergman J.P., Janzen E. Dn PL intensity dependence on dose, implantation temperature and implanted species in4H- and 6H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 2003. - V.433-436 -P.345-348.

128. Anwand W., Brauer G., Coleman P.G., Yankov R., Skorupa W. Characterization of vacancy-type defects in Al+ and N4" со- implanted spectroscopy. / Appl. Surf. Sci.-1999.-V.149 -P.140-143.

129. Slotte J., Saarinen K., Kuznetsov A. Yu., Hallen A. Vacancy type defects in A1 implanted 4H-SiC studied by positron annihilation spectroscopy // Physica B. — 2001. V. 308-310 - P.664-667.

130. Zhang Y., Weber W.J., Jiang W., Wang C.M., Hallen A., Possnert G. Effects of implantation temperature and ion flux on damage accumulation in Al-implanted 4H-SiC // J. Appl. Phys. 2003. - V.93, №4 - P. 1954-1960.

131. Wendler E, Helf A., Wesch W. Ion-Beam Induced Damage and Annealing Behaviour in SiC // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. 1998. -V. 141 - P.105-117. r

132. Kuznetsov A. Yu., Wong-Leung J., Hallen A., Jagadish C., Svensson1 B.G. Dynamic annealing in ion implanted SiC: Flux versus temperature-dependence. // J. Appl. Phys. 2003. - V.94, № 11 - P.7112-7115.

133. Verma A.RE, Krishna P. Polymorphism and Polytypism hr Crystals. New York: Wiley, 1966.142. 2-2] Tairov Y.A., Tsvetkov V.P. Growth of polytypic crystals. // Crystals. Berlin Sprinser Verley. 1984. - V. 10 - P. 1-35.

134. Дубровский Г.Б. Сверхструктура, энергетический спектр и политипизм в кристаллах карбида кремния // ФТТ. 1971. - Т. 13, № 8 - С. 2505-2507.

135. Полинг А. Природа химических связей. HJI - 1947.

136. Taylor A., Jones R.M. The crystal structure and thermal expansion of cubic and hexagonal silicon carbide. Silicon Carbide a High Temperature Semiconductor. Eds. J.R. O'Connor, I. Smiltens. Pergamon Press. - London: 1960, 147-154 p.

137. РайанЧ.Э. Карбид кремния. M.: Мир, 1972, 9-22 с.

138. Ломакина Г.А., Водаков Ю:А., Мохов Е.Н., Одинг В.Г., Холуянов Г.Ф Сравнительные исследования электрических свойств трех политипов SiC // ФТТ.- 1970.-Т. 12, № 10-С. 2918-2922.

139. Водаков Ю.А., Ломакина Г.А., Мохов Е.Н., Одинг В.Г., Семенов В.В., Соколов В.И. Современные представления о полупроводниковых свойствахкарбида кремния: Сб. Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников. / JL, 1979. 164-184 с.

140. Levinshtein М.Е., Rumyantsev S.L., Shur M.S., editors. Properties of Advanced Semiconductor Materials:GaN, A1N, InN, SiC, SiGe. John Wiley & Sons; New York, 2001.

141. Патрик JI. Зависимость физических свойств от структуры политипа. Сб. Карбид кремния. Райан Ч.Э. М.: Мир, 1972, 142-152 с.

142. ФостД. Травление полупроводников,- М.: Мир, 1965, 265-292 с.

143. Мохов Е.Н., Усманова М.М., Юлдашев Г.Ф., Махмудов Б.С. Легирование карбида кремния элементами IIIA подгруппы при росте кристаллов из паровой фазы // Неорганические материалы. 1984. - Т. 20, № 8-С. 1383-1386.

144. Vodakov Y.A., Mokhov E.N., Ramm M.G., Roenkov A.D. Doping Peculiarities of SiC Epitaxial Layers Grown by Sublimation Sandwich-Method // Springer Proceed, in Phys.- 1992: V. 56 - P. 329-334.

145. Мохов E.H., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А. Диффузия алюминия в карбиде кремния.// ФТТ. 1969. - Т. 11, № 2 - С. 519-522.

146. Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина-F.А., Одинг В.Г.| Холуянов Г.Ф., Семенов В.В. Диффузия бора в карбиде кремния // ФТП. 1972. - Т. 6, № 3-С. 482-487.

147. Маслаковец Ю.П., Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А.Диффузия бериллия в карбиде кремния // ФТТ. 1968. — Т. 10, № 3 — С. 809-814.

148. Азимов С.А., Мирзабаев М.М., Рейфман М.Б., Хайруллаев Ш.А. Анизотропия эффекта термоэде и поперечного эффекта Нернста-Эттингсгаузена (ПЭНЭ) в n-SiC (6Н) // ФТП. 1977. - Т. 11, № 1 - С. 120123.

149. Ломакина Г.А., Водаков Ю.А. Сравнительные исследования анизотропии электропроводности в разных политипах SiC // ФТТ. -1973. Т. 15, № 1 - С. 123-128.

150. Дмитриев А.П., Константинов А.О., Литвин Д.П., Санкин В.И. Ударная ионизация и сверхрешетка в 6H-SiC // ФТП. 1983. - Т. 17, № 6 - С. 10931098.

151. Konstantinov А.О., Wahab Q., Nordell N. Lindefelt U. Ionization Rates and Critical Fields in 4H-SiC Junction Devices // Mat. Sci. Forum. 1998. - V. 264268, P.'513-516.

152. Мохов E.H. Примеси и собственные дефекты в карбиде кремния в связи с условиями роста, легирования и релаксационного отжига: Дисс. доктора ф.м.наук 01.02.05. защищена 25.03.83; Утв. 22.06: 04830005565. -М.,1982. -145 с. • .

153. Крегер Ф. Химия несовершенных кристаллов. М.: Мир, 1969; 654 с.

154. Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А. Проблемы управляемого получения легированных структур на базе карбида кремния: Сб. Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников. / Л., 1979. 136-149 с.

155. Vodakov Yu.A., Lomakina G.A., Mokhov E.N., Radovanova E.I., Sokolov V.I., Usmanova M.M., Yuldashev G.F, Machmudov B.S. Silicon Carbide Doped with Gallium // Phys. St. Sol. 1976. - V.35a - P.37-43.

156. Мохов E.H:, и др. Исследование особенностей легирования монокристаллического карбида KpeMH^j сублимационным "сэндвич-' методом" // М.: ИМЕТ, 1982. 40-45 с.

157. Lindhard J., Scharff М., Schiott Н. Range concepts and-heavy ion range // Danske. Videnskab. Selskab., Mat. Fys. Mёdd. 1963.- V. 33, № 14.

158. Addamiano A., Anderson G. W., Comas J., Hughes H. L., Lucke W. Ion Implantation by N1", B+, Al+ in 6H-SiC // J. Electrochem. Sot. 1972. - V. 119 -P.1355.

159. Gibbons J.F. Ion implantation in semiconductors—Part I: Range distribution theory and experiments.// Proceedings of the IEEE. 1968. - V. 56, № 3 - P. 295-319.

160. Gibbons J.F., Mylroie S. Estimation of impurity profiles in ion-implanted amorphous targets using joined half-Gaussian distributions // Appl. Phys. Lett. -1973. V.22, № 11 - P. 568-569.

161. Gibbons J.F., Johnson W.S., Mylroie S. Projected Range Statistics // 2nd Edition, Dowden Hutchinson and Ross, Stroudsburg, 1975.

162. Pearson K. On the constans of index distribution // Biometrika. 1910.- V. 7 -P. 531-568.

163. Pearson E.S., Hartley H.O. Biometrika Tables for Statisticians New.York.: Cambridge University, 1972, V. II.

164. Winterbon K.B. Pearson distribution for ion ranges // Appl. Phys. Lett. -1983.-V. 42- P. 205-206.

165. Ashworth D G., Oven R., Mundin B. Representation of ion implantation by distribution curves profiles Pearson frequency // J. Phys. D: Appl. Phys. 1990. -V. 23-P. 870-876.

166. Janson M. S., Linnarsson M. K., Hallen A., Svensson B. G. Ion implantation range distributions in silicon carbide // J. Appl. Phys. 2003. V. 93 - P. 89038909.

167. Zieglar J. F., Biersack J. P., Iittmark U. The Sropping and Range of Ions in Solids // (Permagon, New York, 1985) V. 1.

168. Ahmed S., Barbero C. J., Sigmon T. W. and Erickson J. Empirical depth profile simulator for ion implantation in 6Ha-SiC // J. Appl. Phys. — 1995. V. 77 -P. 6194-6200.

169. Albertazzi E., Lulli G. Monte Carlo simulation of ion implantation in crystalline SiC //Nucl. Instr. and Meth. B. 1996. - V.120- P. 147-150.

170. Bianconi M., Albertazzi E., Garnera A., Lulli G., Nipoti R., Sambo*A. RBS-channeling analysis of virgin 6H-SiC: Experiments and Monte Carlo simulations. // Nucl. Instr. and Meth. B. 1998. - V.136-138 -P.1267-1271

171. S.E. Saddow, A. Agarwal, editors. Advances in Silicon Carbide Processing and Applications. Artech House, Inc., Boston/London, 2005.

172. Morvan E., Godignon P., Vellvehi M., Hallen A., Linnarsson M., Kuznetsov A. Yu. Channeling implantations of A1 into 6H silicon carbide // Appl. Phys. Lett. 1999. -V.74 - P. 3990-3992.

173. Christel L.A., Gibbons J.F. Stoichiometric disturbances in ion implanted compound semiconductors.// J. Appl. Phys. 1981. - V.52, № 8 - P.5050-5055.

174. Avila R.E., Fung C.D. Stoichiometric disturbances in compound semiconductors due to ion implantation // J. Appl. Phys. 1986. - V. 60, № 5 -P. 1602-1606.

175. Lucke W., Comas J., Hubler G., Dunning K. Effects of annealing on profiles of aluminum implanted in silicon carbide.// J. Appl. Phys. 1975. - V.46, № 3 -P.994-997.

176. Rao MlV., Griffiths P.1, Hollands. W., Kelner G., Freitas J. A., Jr., Simons D.S., Chi P.H., Ghezzo M; A1 and В ion-implantations in 6H- and 3C-SiC. // J. Appl. Phys. 1995. - V.77, № 6 - P.2479-2485.

177. Zolnai Z., Khanh N.Q. , Szilagyi E., Kotai E., Ster A., Posselt M., Lohner Т., Gyulai J. Investigation of ion implantation-induced damage in the carbon and silicon sublattices of 6H-SiC. // Diamond and Related Mat. 2002. -V.ll-P. 1239-1242.

178. Weber W.J., Jiang W., Zhang Y., На11ёп A. Damage evolution and recovery in 4H and 6H silicon carbide irradiated with aluminum ions.// Nucl. Instr. and Meth. В'.-2002-V. 191 P.514-518.

179. Heera V., Stoemenos J., Kogler R., Skorupa W. Amorphization and recrystallization of 6H-SiC by ion-beam irradiation: // J. Appl. Phys. 1995. -V.77, № 7. — P.2999-3009.

180. Nipoti R., Albertazzi E., Bianconi M., Lotti R., Lulli G., Cervera M. Ion implantation induced swelling in 6H-SiC. // Appl. Phys. Lett. 1997. - V.70, № 25 - P.3425-3427.

181. Lulli G., Albertazzi E., Bianconi M., Nipoti' R. Binary collision approximation modeling of ion-induced damage effects in crystalline 6H-SiC. // Nucl. Instr. and Meth. B. -1999. V.148 -P.573-577.

182. Romano A., Bertolus M., Defranceschi M., Yip S. Modeling SiC swelling under irradiation: Influence of amorphization. // Nucl. Instr. and Meth. B. 2003. -V.202-P. 100-106. s

183. Yankov R.A., Fukarek W., Voelskow M., Pezoldt J; and Skorupa W. Ion beam synthesis: a novel method of producing (SiC)ix (A1N)X Layers. // Mat. Sci. Forum. 1998. - V.264-268 - P.753-756.

184. С. van Opdorp С. Anomalous diffusion of Aluminium in Silicon carbide // Solid State Electronics. 1971. V. 14 - P. 643-650.

185. Павличенко В.И, Рыжиков И.В., Кмита Т.Г. Физика электронно-дырочных переходов и полупроводниковых приборов. Л.: Наука, 1969, 101106 с.

186. Мигунов В.А., Холуянов Г.Ф. Некоторые свойства р-п переходов на основе n-SiC, полученные легированием А1 // Изв. ЛЭТИ. 1969. - В.80 -С. 14-29.

187. Веренчикова. Р:Г., Водаков Ю.А., Литвин Д.П., Мохов Е.Н., Роенков А.Д., Санкин В.И. Ультрафиолетовые карбид-кремниевые фотоприемники // ФТП.-1992.-Т. 26, № 6-С. 1008-1014.

188. Gao Y., Soloviev S. I., Sudarshan Т. S: Selective doping of 4H-SiC by codiffusion of aluminum and boron // JAP. 2001. - V. 90 - P. 5647-5651.

189. Soloviev S., Cherednichenko D., Gao Y., Grekov A., Ma Y., and Sudarshan T. S. Forward voltage drop degradation in diffused SiC p-i-ndiodes // JAP. -2004. -V. 95 -P. 4376-4380.

190. Brander R. W. and Suttons R. P. Solution* grown SiC p-n junctions // J. Phys. D 2. 1969. - P. 309-320.

191. Suzuki A, Ikeda M., Nagao N., Matsunami H., Tanaka T. Liquid-phase epitaxial growth of 6H-SiC by the dipping technique for preparation of blue-light-emitting diodes // JAP: 1976. - V. 47 - P. 4546-4550.

192. Евстропов B.B., Стрельчук A.M: Нейтронно-облученные SiC (6H) p-n структуры: токопрохождение // ФТП. 1996. - Т. 30, № 1 - С. 92-99.

193. Дмитриев В.А., Иванов П.А, Левин В.И.,.Попов И.В., Стрельчук A.M., Таиров Ю.М., Цветков В.Ф., Челноков В.Е. Создание SiC эпитаксиальных р-п структур на подложках, полученных из объемных кристаллов SiC // Письма вЖТФ: — 1987. — Т. 13-С. 1168-1171.

194. Rendakova S.V., Ivantsov V., Dmitriev V.A. High Quality 6H- and 4H-SiC p-n Structures with Stable Electric Breakdown Grown by Liquid Phase Epitaxy // Mat. Sci. Forum. 1998. - V. 264-268, P. 163-167.

195. Kuznetsov N., Bauman D., Gavrilin A., Kalinina E. Electrical Characteristics of 4H-SiC p-n Diode Grown by LPE Method // Mat. Sci. Forum. 2002. - V. 389-393, P. 1313-1316.

196. Sarov G., Kakanakov R., Cholakova Т., Kassamakova L., Hristeva N., Lepoeva G., Philipova P:, Kuznetsov N., Zekentes K. Reliability of 4H-SiC p-n diodes on LPE grown layer // Mat. Sci. Forum. 2003. - V. 433-436, P: 929-932.

197. C. van Opdorp C., Vrakking.J. Avalanche breakdown voltage in epitaxial SiC p-n junctions // J. Appl. Phys.-1969. V. 40, № 5-P. 2320-2322.

198. Ю:А. Водаков, Е.Н. Мохов. Способ получения полупроводникового карбида кремния //Патенты: Франция: No 2 264 589 (1975), Англия No 1458445 (1977), ФРГ: No 24 09 005 (1977).

199. Syvajarvi М., Yakimova R., Tuominen M., Kakanakova-Georgieva A., MacMillan M.F., Henry A., Wahab Q., Janzen E. Growth of 6H and 4H-SiC by sublimation epitaxy // Journal of Crystal Growth. 1999: - V. 197 - P. 155-162.

200. Веренчикова Р.Г., Водаков Ю.А., Литвин Д.П., Мохов Е.Н, Рамм М.Г., Санкин В.И, Остроумов А.Г., Соколов В.И Электрофизические характеристики 6H-SiC р-п переходов с эпитаксиальным р+- слоем // ФТП. -1982.-Т. 16, №11-С. 2029-2032.

201. Водаков Ю.А., Константинов А.О., Литвин Д.П., Санкин В.И. Лавинная ионизация в карбидкремниевых р-п структурах // Письма в ЖТФ.- 1981.-Т. 7, № 12-С. 705-708 .

202. Константинов А.О., Литвин Д.П., Санкин В.И. Резкие структурносовершенные карбидкремниевые р-п переходы.// Письма в ЖТФ:- 1981. -Т. 7, №21 -С. 1335-1339.

203. Syrkin A., Dmitriev V., Yakimova R., Henry A., Janz6n E. Power Schottky and' p-n Diodes- on SiC Epi-Wafers with Reduced Micropipe Density // Mat. Sci. Forum.- 2002.- V. 389-393. -P.l 173-1176.

204. Matsunami H., Nishino S., Okada M., Tanaka T. Epitaxial growth of 1-SiC layers by chemical vapor deposition technique // J. Cryst. Growth.- 1975.-V. 31.-P. 72-75.

205. Powell J. A., Larkin D. J., Matus L. G., Choyke W. J., Bradshaw J. L., Henderson L., Yoganathan M., Yang J., Pirouz P. Growth of high quality 6H-SiC epitaxial films on vicinal (0001) 6H-SiC wafers // Appl. Phys. Lett. 1990. - V. 56-P. 1442-1444.

206. Kordina O., Hallin C., Ellison A., Bakin A.S., Ivanov I.G., Henry A., Yakimova R., Touminen M., Yehanen A., Janzen E. High Temperature Chemical Vapor Deposition of SiC // Appl. Phys. Lett.- 1996. V. 69, № 10 - P. 1456 -1458.

207. Nordell N., Savage S., Sconer A. Aluminum doped 6H-SiC: CVD growth and formation of ohmic contacts Kyoto ICSCRM 1996, P. 573-576.

208. Matus L. G., Powell J. A., Salupo G. S. High-voltage 6H-SIC p-n junction diodes // Appl. Phys. Lett. 1991. - V. 59 - P. 1770-1772.

209. Larkin D: J., Neudeck P.G., Powell J. A., Matus L.G. Site-competition epitaxy for superior silicon carbide electronics // Appl. Phys. Lett. 1994. — V. 65, № 13-P. 1659-1661.

210. Kordina O., Bergman J. P., Henry A., Janzen E., Savage- S., Andre J., Ramberg L. P., Lindefelt U., Hermansson W., Bergman К. A 4.5 kV 6H Silicon Carbide Rectifier// Appl. Phys. Lett. 1995.- V. 67, № 11 - P. 1561-1563.

211. Ivanov P.A., Levinshtein M.E., Irvine K.G., Kordina O., Palmour J.W., Rumyanrsev S.L., Singh R. High hole lifetime (3.8 11 s) in 4H-SiC diodes with 5.5 kV blocking voltage // Electronics Letter 1999.- V. 35, № 16 - P. 1382-1383.

212. Liu J.Q., Skowronski M., Hallin G., Soderholm R., Lendenmann H. Structure of recombination-induced stacking faults in high-voltage SiC p-n junctions // Appl. Phys. Lett., 2002.- V. 80, № 5 - P. 749-751.

213. Иванов П.А., Левинштейн M.E., Мнацаканов T.T., Palmour J.W., Agarwal A.K. Мощные биполярные приборы на основе карбида кремния*// ФТП.- 2005'- Т. 39.- № 8.- С. 897-913.

214. Гусев В.М:, Демаков К.Д., Касаганова>М.Г., Рейфман М.Б., Столярова

215. B.Г. Исследование электролюминесценции кристаллов> a-SiO, ионно-легироваанных бором, алюминием и галлием. // ФТП'. — 1975 Т.9, № 7 —1. C.1238-1242.

216. Савельев В.Д. Полупроводниковый карбид кремния, легированный ионным внедрением. — Автореферат канд. Дисс. Л., 1977.

217. Удальцов В.Е. Влияние физико-технологических факторов на люминесцентные свойства SiC. Автореферат канд. Дисс. Л., 1981.

218. Аникин М.М., Лебедев А.А., Выпрямительный диод на основе SiC. // Письма в ЖТФ.- 1984 Т. 10, №17 - С. 1053-105.

219. Avila R.E., Kopanski J.J., Fung C.D. Behavior of ion-implanted junction diodes in 3C-SiC. // J. Appl. Phys. 1987 - V.62 - P.3469-3471.

220. Edmond J.A., Das K., Davis R.F. Electrical properties of ion-implanted p-n junction diodes in b-SiC.// J. Appl. Phys. 1988.- V.63, № 3 - P.922-930.

221. Negoro Y., Kimoto Т., Matsunami H. Technological aspects of ion implantation in SiC device processes // Mat. Sci. Forum 2005. - V.483-485 -P.599-604.

222. Kawase D., Ohno Т., Iwasaki Т., Yatsuo T. Amorphization and re-crystallization of Al-implanted 6H-SiC. // Inst. Phys. Conf. Ser. № 142 1996. -Chapter 3-P.513-516.

223. Takemura O., Kimoto Т., Matsunami H., Nakata Т., Watanabe M., Inoue M. Implantation of A1 and В acceptors into alpha-SiC and pn junction diodes. // Mat. Sci. Forum. 1998. - V.264-268 -P.701-704.

224. Negoro Y., Miyamoto N., Kimoto Т., Matsunami H. High-voltage SiC pn diodes with avalanche breakdown fabricated by aluminum or boron ion implantation. //Mat. Sci. Forum.- 2002.- V. 389-393. -P.1273.

225. Raynaud C., Lazar M., Planson D., Chante J.-P. and Sassi Z. Design, fabrication and characterization of 5 kV 4H-SiC p+n planar bipolar diodes protected by junction termination extension // Mat. Sci. Forum.- 2004.- V. 457-460.-P. 1033-1036

226. Rao M.V., Gardner J., Griffiths P., Holland 0. W., Kelner G., Chi P.H., Simons D.S. P-n junction formation in 6H-SiC by acceptor implantation into- n-type substrate. //Nucl. Instr. and Meth. В 1995. - V.106. - P.333-338.

227. Ramungul N., Khemka V., Tyagi R., Chow T.P., Ghezzo Mi, Neudeck P.G., Kretchmer J., Hennessy W., Brown D.M. Comparison of Aluminum- and Boron-Implanted Vertical 6H-SiC p+n Junction Diodes. // Abstract for ICSCRM-95, Kyoto, Japan 1995. -P.561-562.

228. Bluet J. M., Pernot J., Camassel J.,b) Contreras S,, Robert J.L., Michaud J.F., Billon Т. Activation of aluminum implanted at high doses in 4H-SiC.// J. Appl. Phys. 2000.- V.88, № 4- P.1971-1978. '

229. Nipoti R., Bergmini F., Moscatelli F., Poggi A., Canino M., and Bertuccio G. Gurrent analisis of ion implanted p+/n 4H-SiC junctions: post- implantation annealing in Ar ambient // Mat. Sci. Forum. 2006. - V.527-529 -P.815-818.

230. Bergmini F., Rao S.P., Poggi A., Tamarri F., Saddow S.E., Nipoti R. Ion implanted p+/n diodes: post- implantation annealing in a Silane ambient in a cold-wall ion-pressure CVD reactor // Mat. Sci. Forum. 2006. - V.527-529 - P.819-822.

231. Peters D., Elpelt R., Schorner R., Dohnke K.O., Friedrichs P., Stephani D. Large area, avalanche-stable 4H-SiC PIN diodes with VBr > 4.5 kV. // Mat. Sci. Forum. -2005. -V. 483-485 -P.977-980.

232. Seshadri S., Eldridge G.W., Agarwal A.K. Comparison of the annealing behavior of high-dose nitrogen-, aluminum-, and boron-implanted 4H-SiC.// Appl. Phys. Lett. 1998.- V.72, № 16 - P.2026-2028.

233. Itoh H., Troffer Т., Pensl G. Coimplantation effects on the electrical properties of boron and aluminum acceptors in 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 1998.- V.264-268 P.685-688.

234. Lely A. // Ber. Dtsch. Keram. Ges. 1955. - Bd 32 - S.229-238

235. Vodakov Y.A., Mokhov E.N., Ramm N.G., Roenkov A.D. Epitaxial growth of SiC by sublimation sandwich method (1). Growth kinetice in vacuum. // Kristal und Techn. 1979. -V. 14, № 6 -P.729-741.

236. Белова C.A., Макарова И'.А. и др. Структура и морфология эпитаксиальных слоев, карбида кремния, выращенных из систем метилтрихлорсилан-толуол-водород. // Науч тр. ГИРЕДМЕТа 1960: - В.103- С.85-92.

237. Vodakov Yu. A., Mokhov E.N. Diffusion and solubility of impurities in Silicon Carbide.// Proc. Ill Intern. Conf. on SiC "SiC -1973".- Univ. South. Carolina Press.- 1974.- P.508-514.

238. Водаков Ю.А., Демаков К.Д., Калинина, Мохов Е.Н., Рамм М.Г., Холуянов Г.Ф. Электрические свойства структуры р-п-п+ в карбиде кремния, полученной ионным легированием алюминия // ФТП. — 1987. Т.21, В.9 -С.1685-1689.

239. Керр Дж. А., Ларди Л.И. Полупроводниковые приборы, изготовленные методом ионного легирования.-Легирование полупроводников ионным внедрением. — М.: Мир, 1971.

240. Боровик А.С., Гражданкин В.А., Демаков К.Д., Иванов П.В., Калинина Е.В., Рамм М.Г., Холуянов Г.Ф. Особенности профилей ионно-легированных р-п переходов. // ФТП. 1986. - Т.20, № 9 - С. 1748.

241. Виолин Э.Е., Калинина Е.В., Холуянов Г.Ф. Способ создания р-п переходов на SiC n-типа проводимости. Заявка № 3237481 от 14.01.81, гриф "Т", А.С. № 969125 от 22.06.82. .

242. Калинина Е.В. Исследование электрофизических свойств р-п переходов, полученных ионным легированием А1 в SiC: Автореферат дисс. канд. ф.-м. JL, 1986.

243. Берман JI.C. Емкостные методы исследования полупроводников. — Л.: Наука, 1972.

244. Калинина Е.В., Суворов А.В., Холуянов Г.Ф. Структура и свойства ионно-легированных р-п переходов в SiC. // ФТП' 1980 - Т.14, № '6 -С. 1099-1102.

245. Мейер Дж., Эриксон Д., Дэвис Дж.- Ионное легирование полупроводников.-М.: Мир, 1973.

246. Качурин Г.А. Ионное внедрение в полупроводниковые соединения: Сб. Физические процессы в облученных полупроводниках. / Наука» — Новосибирск, 1977.-220-225 с.

247. Sze С.М., Gibbons G. Avalanche breakdown voltages of abrupt and linearly graded' p- n junctions in Ge, Si, GaAs and GaP. // Appl. Phys. Lett. 1966. -V.8, № 5 — P.l 11-113.

248. Kalinina E.V., Kholujanov G.F. Structure and electrical properties of implantation-doped pn junctions in SiC. // Inst. Phys. Conf. Ser. № 137: Chapter,6 1993. -P.675-677.

249. Намба С. Технология ионного легирования. М.: Сов. Радио, 1974, 55 с.

250. Зорин Е.И., Павлов П.В., Тетельбаум Д.И. Ионное легирование полупроводников. -М.: Энергия, 1975, 29 с.

251. Калинина Е.В., Суворов А.В., Холуянов Г.Ф. Электрические свойства карбид-кремниевых р-п переходов, полученных имплантацией алюминия: Сб. Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников. // Ленинград, 1979. 333-339 с.

252. Sah С.Т., Noyce R.N., Shockley J. Carrier generation and recombination in p-n junctions and p-n junction characteristics // Proc. IRE. — 1957. V.45, № 9 — P. 1228.

253. Пикус Г.Е. Основы теории полупроводниковых приборов- М.: 1965. 159-192 с.

254. Адирович Э.И., Карагеоргий-Алкалаев П.М., Лейдерман А.Ю. Токи двойной инжекции в полупроводниках.// М.: Советсткое радио, Д 978.

255. Liu J. Q., Skowronski M., Hallin C., et al. Structure of recombination-induced stacking faults in high-voltage SiC p- n junctions./ Appl. Phys. Lett. -2002.-V.80, № 5 P.749-751.

256. Persson P.O.A., Hultman L., Janson M.S., et al. On the nature of ion implantation induced dislocation loops in 4H-silicon carbide. // J. Appl. Phys. -2002. V.92, № 5 - P.2501-2505.

257. Von Opdorp C., Vrakking J* Avalanche breakdown voltage in epitaxial SiC p- n junctions. // J. Appl. Phys. 1969. - V.40, № 5 - P.2320-2322.

258. Mclntyre R.J. Theory of microplasma instability in silicon // J. Appl. Phys. 1961. - V.32, № 6 - P.983-995.

259. Константинов A.O. Температурная зависимость ударной ионизации и лавинного пробоя в карбиде кремния // ФТП. 1989. - Т.23, № 1 - С.52-57.

260. Балландович B.C., Омар O.A., Попов B.A. Фотоэлектрические свойства барьеров Шоттки на основе n-SiC и n-GaP. // Известия ЛЭТИ, 1979, Т.250, С.20-29.

261. Калинина Е.В., Скуратов В.А., Ситникова А.А. Колесникова А.А., Трегубова А.С., Щеглов М.П. Структурные особенности 4H-SiC, облученного ионами висмута. // ФТП, 2007, Т.41, №.4, С.392-396.

262. Kalinina Е., Kossov V., Shchukarev А., V. Bratus', G. Pensl, S. Rendakova, V. Dmitriev, A. Hallen. Material quality improvements for high voltage 4H-SiC diodes. // Mat. Sci. Eng. B, 2001, V.80, P.337-341.

263. Ikeda M., Matsunami H., and Tanaka T. Site effect on the impurity levers in 4H, 6H, and 15R SiC. // Phys. Rev. B, 1980, V.22, P.2842.

264. Kalinina E., Onushkin G., Strel'chuk A., D. Davidov, V. Kossov, R. Yafaev, A. Hallen, A. Kuznetsov, A. Konstantinov. Characterization of Al-implanted 4H SiC high voltage diodes. // Physica Scripta T, 2002, V.101, P.207

265. Kalinina E., Kholujnov G., Solov'ev V. Strel'chuk A., Zubrilov A. High-dose Al-implanted 4H SiC p+-n-n+ junctions. // Appl. Phys. Lett., 2000, V.77, № 19, P.3051.

266. Reeves G.K. Specific contact resistance using a circular transmission line model.// Solid State Electron. 1980. - V.23, № 5 - P.487-490.

267. Kalinina E., Strokan N., Ivanov A A. Sadohin, A. Azarov, V. Kossov, R. Yafaev, S. Lashaev. 4H-SiC high temperature spectrometers. // Mat. Sci. Forum,2007, V.556-557, P.941-944.

268. Heera V., Reuther H., Stoemenos J., Pecz B. Phase formation due to high dose aluminum implantation into silicon carbide. // J. Appl. Phys., 2000, V.87, № 1, P.78-85.

269. Калинина E.B:, Строкан Н.Б., Иванов A.M., Ситникова A.A., A.M.' Садохин, А. Азаров, В.Г. Косов, P.P. Яфаев. Высокотемпературные матрицы детекторов ядерного излучения на основе 4H-SiC ионно-легированных р+-п переходов. // ФТП; 2008, Т.42, №1, С.87-93-.

270. G., Khanh N. Q., Petrik P. A view of implanted SiC damage by Rutherford backscattering spectroscopy, spectroscopic ellipsometry, and transmission electron microscopy. // J. Appl. Phys., 2006, V.100, P.093507.

271. Александров O.B., Калинина E.B. Перераспределение А1 в имплантированных слоях SiC в процессе термического отжига // ФТП 2009, Т. 43, №5, С.584-589.

272. E.V. Kolesnikova, E.V. Kalinina, А.А. Sitnikova, , M.V. Zamoryanskaya, T.B. Popova1.vestigation of 4#-SiC layers implanted by A1 ions.//Solid State Phenomena,2008, V.131-133, P.53-58.

273. Морозов Н.И., Тетельбаум Д.И. Глубокое проникновение радиационных дефектов из ионно-имплантированного слоя в объем полупроводника. // ФТП, 1983, Т. 17, В.5, С.838-842".

274. Павлов П.В., Семин Ю.А., Скупов В.Д. Влияние упругих волн, возникающих при ионной бомбардировке, на структурное совершенство полупроводниковых кристаллов. // ФТП, 1986, Т.20, В.З, С.503.

275. Перевощиков B.A., Скупов В.Д. Геттерирование примесей и дефектов в полупроводниках. Н.Новгород.: Нижегородский госуниверситет, 2002.

276. Балландович B.C., Виолина Г.Н. Влияние отжига на диффузионную длину неосновных носителей заряда в n-SiC (6Н). // ФТП, 1981, Т. 15, № 8, С.1650-1652.

277. Конников С.Г., Поссе В. А., Соловьев В. А., Определение электрофизических параметров полупроводников. методом математического моделирования сигнала индуцированного тока, ФТП, 24(2), 271-275 (1990).

278. Strel'chuk A.M., Savkina N.S. Ideal 4H-SiC pn junction -and its characteristic shunt. // Mat. Sci. and Eng. B80 2001. - P.378-382.

279. Стрельчук A.M., Времена жизни и диффузионные длины неравновесных носителей заряда в SiC р-п структурах. // ФТП. — 1995. Т.29, №7-Т.1190-1206.

280. Аникин М.М., А.А. Лебедев, И.В. Попов. Выпрямительный диод на основе карбида кремния // ФТП. 1984. - Т.10, В.17 - С.1053-1056.

281. Moscatelli F., Scorzoni A., Poggi A., Cardinali G.C. and Nipoti R. Al/Ti ohnic contacts to p-type ion-implanted 6H-SiC: mono- and two-dimensional analysis of TLM data. // Mat. Sci. Forum. 2003. - V.433-436 - P.673-676.

282. Konstantinov A.O., Nordell N., Wahab Q., Lindefelt U. Temperature dependence of avalanche breakdown for epitaxial diodes in 4H silicon carbide. // Appl. Phys. Lett. 1998. - V.73, №13 - P. 1850.

283. F Nava F., Bertuccio G., Cavallini A. and Vittone E. Silicon carbide and its use as a radiation detector material. // Meas. Sci. Technol. — 2008.- V.19. P. 102001-102026.

284. C.P. Capera, P. Malinaric, R.B. Campbell, J. Ostroski. High temperature nuclear particle detector. // JEEE Transactions on Nuclear Sci., 1964, NS-11, № " 3, P. 262-270.

285. Виолина Г.Н. Исследование электрических и оптических свойств карбида кремния с целью его применения в резисторах и счетчиках : Диссертация к.т.н, спец. 01.04.09, защита март 1966 г. ЛЭТИ им. В.и. Ульянова (Ленина), утв.- июнь 1966.

286. Тихомирова В.А., Федосеева О.П., Холуянов Г.Ф. Свойства карбид-кремниевых счетчиков сильно ионизирующих излучений, полученных диффузией бериллия // ФТП. 1972. - Т. 6 , В. 10 - С.957-959:

287. Тихомирова В.А., Федосеева О.И., Большаков В:В. Карбидкремниевые детекторы как счетчики деления в реакторе. // Измерительная техника 1973. - №6 - С.67-68.

288. Ruddy F. Н., Williams J.G. Power monitoring inf space nuclear reactors using silicon carbide radiation detectors. // Proceedings-of the- Space Nuclear Conference 2005, San Diego, California, 2005, Paper 1072.

289. Dulloo A.R., Ruddy F.H., Seidel J.G., Simultaneous measurement of neutron and gamma-ray radiation levels from a TRIGA reactor core using silicon carbide semiconductor detectors. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1999. - V.46 -P.275-279.

290. Ruddy F. H., Seidel J.G., Chen H., Dulloo A.R., Ryu S-H. High-resolution alpha-particle spectrometry using silicon carbide semiconductor detectors. // IEEE Trans. Nucl. Sci 2005.- V.53 - P. 1231-1235.

291. Ruddy F. H, Dulloo A. R., Seidel J. G., Seshadri S., Rowland L.B. Development of a silicon- carbide radiation detector // IEEE Trans. Nucl. Sci. -1998. -V. 45, №3 P. 536-541'.

292. Bertuccio G., Casiraghi R., Cetronio A., Lanzieri C., Nava F. Silicon carbide for high resolution X-ray detectors operating up to 100°C // Nucl. Instr. Meth. A. 2004. — V.522, № 3 -P.413-419.

293. Ruddy F.H., Dulloo A. R., Seidel J. G., Das M. K, Ryu S-H., Agarwal A.R. The fast neutron response of silicon carbide semiconductor radiation detectors. // IEEE Trans Nucl. Sci. 2004. - V.7 -P.4575-4579.

294. Moscatelli F., Scorzoni A., Poggi A. Measurements of charge collection efficiency of p+- n junction SiC detectors. // Mat. Sci. Forum, 2005, V.483-485, P.1021-1024.

295. Кованько B.B. Исследование p-n переходов в карбиде кремния как детекторов сильноионизирующих излучений: Диссертация к.ф.-м.н., спец. 01.04.09 (физика п/п и диэл), защита декабрь 1971 г., ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина) г. Ленинград, утв.-июнь 1972 г.

296. Виолина Г., Шкребий П., Калинина Е., Холуянов Г., Коссов В., Яфаев

297. Р., Халлен А., Константинов А. Карбидкремниевые детекторы- частицвысокой энергии Сб. докладов / III Международный семинар ^Карбид tкремния и родственные материалы ( ISSCRM-2000 ) Великий Новгород, 2000. -213-221с.

298. Виолина Т.Н., Калинина Е.В., Холуянов Г.Ф«, Коссов ВТ., Яфаев P.P., Халлен А., Константинов А.О. Карбидкремниевые детекторы частиц высокой энергии. // ФТП. 2002.- Т. 36, № 6 - С.750-753.

299. Строкан Н.Б., Иванов A.M., Калинина Е.В., Холуянов Г.Ф., Онушкин Г.А., Давыдов Д.В., Виолина Т.Н. Спектрометрия короткопробежных ионов детекторами на основе CVD пленок 4H-SiC. // ФТП. 2005. - Т.39, В.З -С.382-387.

300. Ivanov A., Kalinina Е., Kholujanov G., Strokan N., Onushkin G., Konstantinov A., Hallen A., Kuznetsov A. High energy resolution detectors based on 4H-SiC. // Mat. Sci. Forum. 2005. - V.483-485 - P.1029-1032.

301. Строкан Н.Б., Иванов A.M., Лебедев A.A., Syvajarvi M., Yakimova R Предельное разрешение по энергии карбид-кремниевых детекторов при спектрометрии ионов. // ФТП. 2007. - Т.39, В.12 - С.1469-1474.

302. Иванов A.M., Калинина Е.В., Константинов' А.О., Онушкин Г.А., Строкан Н.Б., Холуянов Г.Ф., Hallen А. Детекторы короткопробежных ионов с высоким энергетическим разрешением на основе 4H-SiC пленок. // Письма в ЖТФ. 2004. - Т.30, В. 14 - С. 1-7

303. Калинина Е.В., Косов В.Г., Строкан Н.Б., Иванов A.M., Яфаев P.P., Холуянов Г.Ф. Спектрометрические свойства SiC—детекторов на основе ионно-легированных р+-п-переходов. // ФТП — 2006: — Т.40, В.9 С. 11231127.

304. Калинина Е.В, Иванов A.M., Строкан Н.Б. Р-п детекторы ядерного излучения на основе пленок 4H-SiC для работы при повышенных температурах (375°С).// Письма в ЖТФ 2008.- Т.34, В.5 - С.63-69.

305. A.M. Иванов, Е.В. Калинина, Н.Б. Строкан. Перенос заряда в полупроводниковых SiC-детекторах ионизирующих излучений при наличии слоя'центров захвата.// Письма в ЖТФ; 2008, Т.34, №24, С. 61-67.

306. Гирка А.И., Дидык А.Ю., Мокрушин А.Д., Мохов Е.Н., Кластеризация вакансий в процессе термического отжига карбида кремния, облученного тяжелыми^ионами // Письма в ЖТФ. 1989. - Т.15, В.12 - С.24-27.

307. Liszkay L., Havancsak К., Barthe M-F., Desgardin P., Henry L., Kajcsos Zs, Battistig G., Szilagyi E., Skuratov V.A. Swift heavy ion irradiation effect in SiC measured by positrons // Mater. Sci. Forum. — 2001. — V.363— P.123-125.

308. Levalois M., Lhermitte-Sebire Г., Marie P:, Paumier E., Vicens J. Optical and electrical properties of 6H a-SiG irradiated by swift xenon ions // Nucl. Instr. Meth. В. 1996. - V. 107 - P.239-241'.

309. Zinkle S.J., Jones J.W. and Skuratov V.A. Microstructure of swift heavy ion irradiated SiC, Si3N4 and A1N // Eds. Lucas G.E., Snead L., Kirk M.A., Jr.,-Elliman R.G. MRS Symp. Proc. 2001. - V.650 - R3.19.l-R3.19.6.

310. Калинина E.B., Скуратов B.A., Ситникова A.A., Колесникова А.А., Трегубова А.С., Щеглов М.П. Структурные особенности 4H-SiC, облученного ионами висмута // ФТП. 2007. - Т.41, № 4 - С.392-396.

311. Рыжиков И.В., Касаткин И.Л., Уваров Е.Ф. Исследование монополярной и двойной инжекции и инжекционной электролюминесценции. В a-SiC (6Н), облученном нейтронами. // Электрон. Техн. сер.2 -1981. Т.4, № 4(147)-С.9-22.

312. Евстропов В.В., Стрельчук A.M. Нейтронно-облученные SiC (6Н) р-п-структуры: токопрохождение // ФТП. 1996. - Т.ЗО, В.1 - С.92-99.

313. Никифоров А.Ю., Афанасьев А.В., Ильин В.А., Лучинин В.В., Петров

314. A.А. Электрофизические свойства высокотемпературных диодов Шоттки на основе 6H-SiC <N> при комплексном воздействии нейтронов и у излучений: Сб. Радиационная стойкость электронных систем "Стойкость-2001" / Паимс -Москва., 2001. - В. 4-Л45 с.

315. Nava F., Vanni P., Verzellesi G., Castaldini A., Cavallini A., Polenta L., Nipoti R., Donolato C. Charged particle detection properties of epitaxial 4H-SiC schottky diodes // Mat. Sci. Forum. 2001. - V.353-356 — P.757-762.

316. Nava F., Vittone E., Vanni P., Verzellesi G., Fuochi P.G., Lanzieri C., Glaser M. Radiation tolerance of epitaxial silicon carbide detectors for electrons, protons and gamma-rays // Nucl. Instr. and Meth. A. 2003'- V.505 - P.f645-655.

317. Иванов A.M., Лебедев A.A., Строкан Н.Б.,Влияние экстремальных доз радиации на характеристики SiC-детекторов ядерных частиц // ФТП4. — 2006. -Т.40, В.10 —С.1259-1263.

318. Строкан Н.Б., Лебедев А.А., Иванов A.M., Давыдов Д.В., Козловский В.В. Особенности регистрации alpha-частиц тонкими полуизолирующими пленками 6H-SiC // ФТП. 2000. - Т.34 - С.1443-.

319. Иванов A.M., Строкан Н.Б., Давыдов Д.В., Савкина Н.С., Лебедев А.А., Миронов Ю.Т., Рябов Г.А., Е.М. Иванов Е.М. Радиационная стойкость SiC-детекторов ионов к воздействию релятивистских протонов // ФТП. — 2001. -Т.35, В.4 Р.495-498.

320. Sciortino S., Hartjes F., Lagomarsino S., Nava F., Brianzi M., Cindro V., Lanzieri C., Moll M., Vanni P. Effect of heavy proton and neutron irradiations on epitaxial 4H-SiC Schottky diodes // Nucl. Instr. and Meth. A. 2005. - V.552 -P.138-145.

321. Strel'chuk A.M., Kalinina E.V., Konstantinov A.O., Hallen A. Influence of gamma-ray and neutron irradiation- on* injection- characteristics of 4H-SiC pn structures // Mat. Sci. Forunr. 2005. - V.483-485 - P.993-996.

322. Strel'chuk A.M., Kozlovski V.V., SavkinaN.S., Rastegaeva M.G.,-Andreev A.N. Influence of proton irradiation- on recombination' current in 6H-SiC pn structures.//Mat. Sci. and Eng., 1999, B61-62, P.441-445.

323. Y. Tanaka, K. Kojima, K. Takao. Lifetime control-of the minority carrier in PiN diodesby He+ ion implantation // Mat. Sci. Forum.- 2005.-V. 483-485- P: 985988.

324. Афанасьев A.B., Ильин B.A., Петров A.A. Высокотемпературные диоды Шоттки на основе SiC. // Петербургский журнал электроники. -2000. -Т.3-4- С. 12-20.

325. Виолина Г.Н., Холуянов Г.Ф. а-Фотопроводимость и отрицательное сопротивление у р-п переходов в SiC.// Радиотехника и электроника. 1966. — T.XI, В. 11 - С.2034-2038.

326. Ruddy F. Н., Williams J.G. Power monitoring in space nuclear reactors using silicon carbide radiation detectors. // Proceedings of the Space Nuclear Conference 2005, San Diego, California, 2005, Paper 1072.

327. Kalinina Е., Kholujanov G., Onushkin G., D. Davydov, A. Strel'chuk, A. Konstantinov, A.Hallen, V. Skuratov, A. Kuznetsov. Comparative study of 4H-SiC irradiated with neutrons and heavy ions. // Mat. Sci. Forum. 2005. - V.483-485 — P.377-380.

328. Макаров B.B., Петров H.H. Влияние ионной бомбардировки на катодолюминесценцию карбида кремния // ФТТ. 1966. — Т.8, В.5 - С. 16021607.

329. Kalinina Е., Strel'chuk A., Lebedev A., Strokan N., Ivanov A., Kholuyanov G. Radiation hard devices based on SiC. // Mat. Sci. Forum. 2006. - V.527-529 -P.1473-1476.

330. A.Y. Nikiforov, P.K. Skorobogatov, D.V. Boychenko, V.S. Figurov, V.V. Luchinin, E.V. Kalinina. Dose Rate Behavior of 4H-SiC Diodes // Proceedings for RADECS2003.-2003.- Noordwijk The Netherlands - 15-19 September - P. 15-16.