Влияние отжига, электронного облучения и упругой деформации на проводимость слоев пористого кремния с различной морфологией тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОЛУЧЕНИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ

1.1 Формирование пористых слоев при электрохимической обработке монокристаллического кремния

1.2 Особенности структуры и морфологии пористого кремния

1.3 Классификация электрических свойств пористых слоев

1.4 Влияние внешних воздействий на свойства материала

1.4.1 Окисление и термообработка

1.4.2 Воздействие облучения на пористые слои

1.4.3 Механическая деформация материала

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

2. 1 Экспериментальное получение слоев пористого кремния

2.2 Характеристика исследуемых структур

2.3 Методика измерения электрических параметров структур, содержащих пористый кремний различной морфологии и пористости

2.4 Режимы термического отжига, электронного облучения и параметры упругой деформации

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ОТЖИГА 450 - 550 °С НА УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ С РАЗЛИЧНОЙ МОРФОЛОГИЕЙ

3.1 Влияние кратковременного отжига на проводимость пористого кремния первой группы

3.2 Воздействие термического отжига на удельное сопротивление пористого кремния второй группы

3.3 Эффект релаксации проводимости после перехода в высокопроводящее состояние для пористого кремния третьей группы

3.4 Влияние кратковременного отжига на проводимость пористого кремния четвертой группы

ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ СЛОЕВ РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРЫ И ПОРИСТОСТИ ПРИ ЭЛЕКТРОННОМ ОБЛУЧЕНИИ

4.1 Воздействие электронной обработки на проводимость пористого кремния второй группы

4.2 Изменение удельного сопротивления пористого кремния третьей группы в результате электронного облучения

4.3 Воздействие электронной обработки на удельное сопротивление пористого кремния четвертой группы

ГЛАВА 5. ТЕНЗОРЕЗИСТИВНЫЙ ЭФФЕКТ В ПОРИСТОМ КРЕМНИИ

5.1 Зависимость проводимости от деформации для пористых слоев первой группы

5.2 Тензорезистивный эффект в слоях пористого кремния второй группы

5.3 Зависимость проводимости от деформации для пористого кремния третьей группы

5.4 Отсутствие тензорезистивного эффекта в слоях пористого кремния, содержащих аморфную фазу

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Более полувека (с момента создания полупроводникового транзистора в 1948 г.) кремний остается материалом "номер один" полупроводниковой электроники. Подавляющее большинство (до 90%) всех электронных устройств производится на основе кремния. Он применяется при изготовлении полупроводниковых приборов, микросхем и процессоров, используется в бытовой технике и компьютерах, в мобильных телефонах и солнечной энергетике, в цифровом телевидении, навигационных системах и т.д.

В середине 50-х годов при исследовании методов электрохимической полировки поверхностей монокристаллических кремниевых (МК) пластин в водных растворах HF была получена новая модификация кремния. Исследования показали [1, 2], что при небольших плотностях тока полировка проходит нестабильно, а иногда на поверхности пластины образуется окрашенный, губкообразный материал, получивший название -пористый кремний (ПК).

Было установлено, что благодаря развитой пористой структуре с огромной удельной площадью поверхности (до 1000 м2/см3) пористые слои обладают высокой химической активностью, что значительно ускоряет протекание таких важных технологических процессов как диффузия, окисление, эпитаксия, геттерирование и т.д. На ПК методом осаждения из газовой фазы при низких температурах (< 850°С) могут быть получены эпитаксиальные слои кремния отличного качества. Кроме того, было обнаружено, что пористые слои очень быстро окисляются (в 10 - 100 раз быстрее монокристаллического кремния) при относительно низких температурах (< 850°С) и образуют толстые оксидные пленки (2-10 мкм). Это предопределило перспективность использования окисленного ПК для создания межкомпонентной диэлектрической изоляции элементов полупроводниковой электроники и интегральных: схем. На протяжении нескольких десятилетий интерес к пористому кремнию стимулировался также широким диапазоном возможных применений материала в существующих биполярной и MOS (metal-oxide-semiconductor) технологиях, а также для создания новых приборов и устройств. Термоокисленный пористый кремний с успехом применялся при изготовлении ультратонких CMOS (complementary MOS) транзисторов по технологии SOT (silicon on insulator), а также для получения кремний-на-изоляторе структур с окисленным пористым кремнием (FIPOS) [3 -5].

После сообщения Кэнхэма (L. Canham) в 1990 году об открытии видимой люминесценции пористого кремния при комнатной температуре [6] интерес исследователей сместился в сторону изучения излучающих и оптических свойств пористых слоев. Очевидный экономический эффект от интеграции светоизлучающих элементов в кремниевую технологию стимулировал активность многочисленных научных групп. За 10 лет, прошедшие с момента открытия Кэнхема, было опубликовано почти 4000 научных работ, посвященных ПК, что в 20 раз превысило число публикаций по данному вопросу за все предыдущие годы.

Область применения пористых слоев стремительно расширяется [7, 8]. На данный момент известно множество практических применений ПК: электролюминесцентные приборы, фотоприемные устройства, катоды для вакуумной микроэлектроники, газовые сенсоры, датчики влажности, биосенсоры, волноводы, конденсаторы и биоактивные имплантанты. На основе пористых слоев можно изготавливать пассивные оптические элементы: интерференционные фильтры и дифракционные решетки. Кроме того, пористый кремний применяется в электрохимических сенсорах для реализации избирательной проницаемости мембран заданными веществами [9] и в качестве жертвенного слоя в технологии кремниевых микромашин [10].

В настоящее время хорошо изученными являются технологические процессы получения ПК с необходимой величиной пористости, с требуемой морфологией пор и структурными характеристиками. Вместе с тем применение ПК в технологии создания электронных устройств требует всестороннего изучения электрических параметров этого чрезвычайно многообразного но свойствам материала.

После 1990 года наблюдается значительное преобладание работ, посвященных оптическим свойствам ПК. Гораздо меньше внимания уделяется изучению транспорта носителей заряда в пористых слоях. Одна из причин такого положения заключается в том, что светоизлучающие свойства достаточно локализованы в пространстве (парная рекомбинация), в то время как транспорт затрагивает движение носителей заряда на макроскопические расстояния, что гораздо сложнее для изучения. Наименее исследованными областями остаются вопросы влияния внешних воздействий (термообработка, облучение высокознергетичными частицами, деформация и т.д.) на электрофизические параметры ПК и аспекты целенаправленной модификации электрических свойств материала. Основной сложностью в подобных исследованиях является невозможность применения унифицированной методики измерений, а так,же отсутствие единообразного подхода при объяснении полученных результатов в виду чрезвычайно разнообразной структуры пористых слоев. Согласно литературным данным практически отсутствует анализ влияния термического отжига, электронного облучения и деформации на электрофизические параметры пористых слоев с различной морфологией в рамках единого подхода к описанию структурных и электрических свойств материала. В литературе гадивсзоью. «гоугствуег информация j) вощействий высокоэнергетичных электронов и упругой деформации на слои ПК.

Делью настоящей работы явилось исследование изменения электрических свойств ПК с различной морфологией пор и различной картиной обедненных областей, под влиянием термического отжига, электронного облучения и упругой деформации для выяснения механизма проводимости пористых слоев и определения основных технологических приемов модификации электрических параметров материала.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлено, что термообработка ПК в интервале температур 450 - 550°С в течение 6 минут в инертной среде вызывает различные изменения проводимости материала в зависимости от морфологии пор и наличия обедненных областей.

2. Для мезопористого кремния с малой пористостью (16 - 24%), сформированного на подложках // -типа проводимости, обнаружено и описано новое явлен规р§дй,ксации проводимости пористого слоя после термического отжига 500 — 550°С в течение 6 } минут в инертной среде.

3. Показано, что облучение ПК высокоэнергетичными электронами с энергией 2 МэВ приводит как к увеличению, так и уменьшению удельного сопротивления материала в зависимости от дозы облучения и морфологических особенностей пористых слоев.

4. Впервые исследовано влияние упругой деформации растяжения и сжатия на проводимость слоев пористого кремния различной структуры и с различной величиной пористости.

Практическая ценность диссертационной работы:

1. Полученные данные по влиянию термоотжига и электронного облучения на проводимость пористого кремния могут быть использованы для целенаправленного управления электрическими параметрами создаваемых пористых слоев в приборах и устройствах опто- и микроэлектроники.

2. Обнаружены режимы кратковременного термоотжига в инертной среде, при которых не происходит существенного изменения электрических свойств пористых слоев.

3. На основании результатов исследований тензорезистивных свойств ПК показано, что пористые слои с величиной пористости менее 45% могут найти применение при разработке датчиков, основанных на явлении тензоэффекта.

4. Явление релаксации проводимости в мезопористом кремнии с малой пористостью (16 - 24%), сформированном на подложках /> -типа проводимости, может быть практически применено в устройствах, принцип действия которых основан на восстановлении проводимости через определенное время после снятия термоимпульса (восстанавливаемые предохранители).

Проведенные исследования позволяют вынести на защиту следующие положения:

1. Термообработка в инертной среде при температуре 450 - 550°С в течение 6 минут и облучение электронами с энергией 2 МэВ при дозах облучения Di = 2х101бсм~2 и £Ь = 1,3х1017см~2 пористого кремния различной морфологии вызывают различные по характеру изменения проводимости материала в зависимости от свойств обедненных областей вокруг пор.

2. После отжига 500°С и 550°€ в инертной среде в течение 6 минут слоев мезопористого кремния, сформированных на подложках //-типа проводимости и обладающих малой пористостью (16 - 24%), вслед за переходом ПК в низкоомное состояние в пористом материале, закрытом пленкой металла, проявляются эффекты релаксации проводимости.

3 Термоотжиг в инертной среде, при температуре 450 - 550°С в течение 6 минут и облучение электронами с энергией 2 МэВ, при дозах облучения Д? = 2х1016см~2 и Дг = 1,3x10 см пористого кремния с высокой пористостью, содержащего аморфную фазу, не приводит к изменению характера транспорта носителей по оболочке аморфного гидрогенизированного кремния (a-Si:H), окружающей кремниевые нанокристаллиты.

4. Пористый кремний обладает тензорезистивными свойствами, количественные характеристики которых определяются конфигурацией обедненных областей и параметрами исходного МК.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• Международной конференции "Porous Semiconductors - Science and Technology" (Madrid, Spain, 2000)

• Ш Международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" (Санкт-Петербург, 2002 г.)

• Всероссийской научной конференции "Физика полупроводников и полуметаллов" (Санкт-Петербург, 2002 г.)

• Совещании по росту кристаллов и дефектов структуры кремния "Кремний - 2002" (Новосибирск, 2002 г.)

• Международной научно-технической конференции "Тонкие пленки и слоистые структуры" (Москва, 2002 г.)

• 4-й Международной научно-технической конференции "Электроника и информатика-2002" (Зеленоград, 2002 г.)

• 3-й Международной конференции (интернет-версия) молодых ученых, студентов и творческой молодежи "Актуальные проблемы современной науки" (Самара, 2002 г.)

• IX и XI международных совещаниях "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1999 и 2001 гг.)

• Всероссийской научно-технической дистанционной конференции "Электроника" (Москва, 2001 г.)

• Четвертой молодежной школе "Наноматериалы, нанотехнологии, наноструктуры и методы их анализа" (Санкт-Петербург, 2001 г.)

• Научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодая наука -XXI веку" (Иваново, 2001 г.)

• Всероссийских молодежных научных конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург, 1999 и 2000 гг.)

• Научной конференции "Актуальные проблемы естественных и гуманитарных наук на пороге XXI века" (Ярославль, 2000 г.)

• Региональной научно-технической конференции посвященной 55-летию Ярославского государственного технического университета (Ярославль, 1999 г.)

• Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика" (Москва, 1998 и 1999 гг.)

Содержание диссертационной работы изложено в пяти главах. Первая глава представляет собой обзор научных данных, посвященный формированию слоев пористого кремния в электролитах на основе плавиковой кислоты, особенностям структуры и морфологии материала, изучению электрических свойств ПК и исследованию влияния внешних воздействий на параметры пористых слоев. В главе представлены результаты экспериментальных и теоретических работ, направленных на изучение электрических свойств ПК. На основании анализа приведенных публикаций показано, что кроме работы [11] не существует стройной, непротиворечивой модели, описывающей электрофизические параметры пористых слоев различной морфологии. Сделан вывод об отсутствии в литературе аналитических данных по влиянию на электрические свойства ПК различной морфологии воздействия термообработки, электронного облучения и упругой деформации в рамках единого подхода к описанию ПК. Показано, что научные публикации не содержат сведений о воздействии высокоэнергетичных электронов и упругой деформации растяжения и сжатия на слои ПК.

Во второй главе дано описание методики экспериментального получения ПК и тестовых измерительных структур вида ПК-MR и А1-ПК-МК-А1, содержащих пористые слои с различной морфологией. Показано, что рассматриваемый в данной работе пористый материал характеризуется широким интервалом пористости (5 - 70%) и различной толщиной пористого слоя (20 - 120 мкм). В макропористом кремнии, сформированном на подложках и+-типа проводимости преобладали поры одинакового размера с характерным диаметром -10 нм, располагающиеся строго перпендикулярно подложке. В таком материале области, обедненные носителями заряда, вокруг пор выражены крайне слабо, либо отсутствовали. В макропористом кремнии, выращенном на подложках «-типа проводимости, присутствовали крупные далеко отстоящие друг от друга поры цилиндрической формы диаметром 0,6 - 1,3 мкм, среднее расстояние между центрами которых 3-10 мкм. Обедненные носителями заряда области вокруг пор в таком ПК не перекрывались между собой (частичное обеднение кремниевого остова). Мезопористый кремний с малой пористостью (16 - 24%), сформированном на подложках // -типа проводимости характеризовался развитой сетью мелких (диаметром 20 - 50нм) пересекающихся друг с другом пор, обедненные области вокруг которых перекрывались между собой (полное обеднение кремниевой матрицы). В мезо- и микропористом кремнии с высокой пористостью (50 - 70%) отдельные кремниевые нанокристаллиты различной фрактальной размерности окружены оболочкой аморфного гидрогенизированного кремния. В главе описаны режимы внешних воздействий: термического отжига, электронного облучения и упругой деформации. Представлены методики измерения вольтамперных характеристик (ВАХ), удельного сопротивления пористого слоя и тензорез истив но го эффекта ПК.

Третья глава содержит данные по влиянию кратковременного термического отжига 450 - 650°С в инертной среде, в течение 6 минут на электрофизические параметры слоев пористого кремния различной структуры и пористости при наличии и отсутствии металлической пленки на поверхности пористого слоя. Показана ключевая роль обедненных носителями заряда областей вокруг пор в реализации различных механизмов транспорта в ПК. Рассмотрены различные варианты пассивации примесных атомов водородом в пористом материале на подложках п~, п - и р^-типа проводимости. Определены температуры отжига, приводящего к депассивации примесных атомов в пористых слоях с различной морфологией. Описано и проанализировано в рамках модели пассивации примесных атомов водородом явление релаксации проводимости мезопористого кремния с малой пористостью (16 - 24%), сформированного на подложках /;+-типа проводимости, с металлической пленкой на поверхности слоя после термообработки 500 - 550°С. Рассчитаны параметры переходов в структурах А1-ПК-МК-А1 после термического отжига и определена динамика изменения величины удельного сопротивления пористых слоев с различной морфологией.

Четвертая глава посвящена исследованию электрических параметров структур с ПК различной морфологии, подвергнутых облучению высокоэнергетичными электронами 2 МэВ с дозами D> - 2х101бсм~2 и Д? = 1,3х1017см~2. Показано, что облучение высокоэнергетичными электронами по-разному влияет на пористый кремний с различной структурой обедненных областей. Для макропористого кремния, выращенного на подложках n-типа проводимости, у которого перенос носителей заряда происходит по низкоомным необедненным участкам кремниевой матрицы, изменение проводимости при облучении коррелировало с изменением проводимости исходного кремния. Показано, что облучение мезопористого кремния с малой пористостью (16 -24%), сформированного на подложках/Атипа проводимости, вызывало уменьшение удельного сопротивления при дозе 2х1016см~2 и рост удельного сопротивления при дозе 1,3х1017 см-2. Установлено, что электронная обработка приводит к увеличению удельного сопротивления пористых слоев мезо- и микропористого кремния с высокой пористостью (50 - 70%), не вызывая изменения характера транспорта носителей по оболочке аморфного гидрогенизированного кремния, окружающей кремниевые нанокристаллиты.

В пятой главе рассматриваются результаты эксперимента по исследованию тензорезистивного эффекта в слоях ПК с различной морфологией. Установлено, что мезо- и микропористый кремний с высокой пористостью (более 50%), транспорт носителей в котором происходит по оболочке аморфного гидрогенизированного кремния, окружающей кремниевые нанокристаллиты, не обладает тензорезистивными свойствами. В аналогичных условиях внешнего воздействия результаты для макропористого кремния, сформированного на подложках /?+-типа проводимости, соответствуют изменениям, происходящим в исходном кремнии. Для макропористого кремния, сформированного на подложках я-типа проводимости, и мезопористого кремния с малой пористостью (16 - 24%), сформированного на подложках р+-типа проводимости, количественные характеристики тензорезистивного эффекта значительно (на 1-2 порядка) превышали аналогичные параметры для МК. Величина тензоэффекта в макропористом кремнии, сформированном на подложках «-типа проводимости, и мезопористом кремнии с малой пористостью (16 - 24%), сформированном на подложках р '-типа проводимости, подвержена влиянию освещенности. Показано, что полученные результаты соответствуют и предложенным моделям токопереноса для различных типов ПК.

В заключении приводится общий анализ полученных результатов и основные выводы по работе.

Результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Зимин С.П., Зимин Д. С., Рябкин Ю.В., Брагин А.Н. Электронное облучение пористого кремния с невысокой пористостью // Труды IX международного совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь. - 1999. - С. 290 - 295.

2. Зимин СП., Братин А.Н. Релаксация проводимости в закрытом пористом кремнии после термообработки // ФТП. - 1999. - Т.ЗЗ, вып. 4. - С. 476 - 480.

3. Zimin S.P., Zimin D.S., Ryabkin Yu.V., Bragin AN. Electron irradiation influence on porous silicon electrical parameters// Phys. Stat. Sol. (a). -2000. - Vol. 182. - P. 221 -225.

4. Зимин С П., Рябкин Ю.В., Братин АН. Влияние электронного облучения на электропроводность высокопористого кремния, содержащего аморфную фазу // Труды XI международного совещания "Радиационная физика твердого тела", Севастополь. - 2001. - С. 143 -147.

5. Брагин А Н., Зимин С.П. Тензорезистивный эффект в слоях пористого кремния / Материалы докладов Международной научно-технической конференции "Тонкие пленки и слоистые структуры" -Москва, 2002 г. - С. 54- 56.

6. Рябкин Ю.В., Брагин А.Н., Зубков А.В. Влияние температуры, кратковременного термического отжига и электронного облучения на электрические параметры пористого кремния и структур на его основе / Тезисы докладов Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика". - Москва, 1998. - С. 144.

7. Брагин А.Н. Влияние высокотемпературного отжига на электрические свойства пористого кремния / Тезисы докладов Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика". - Москва, 1999. - С. 30.

8. Брагин А Н. Термоотжиг пористого кремния / Тезисы докладов региональной научно-технической конференции.-Ярославль, 1999.-С. 111.

9. Брагин А.Н., Зимин С П. Многообразие изменений электрических параметров пористого кремния при отжиге / Тезисы докладов Всероссийской молодежной научной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - Санкт-Петербург, 1999. - С. 95.

10. Зимин С П., Братин А.Н., РябкинЮ.В. Электронное облучение пористого кремния / Сборник тезисов научной конференции "Актуальные проблемы естественных и гуманитарных наук на пороге XXI века". - Ярославль, 2000. С. 20.

11. Брагин А.Н., Рябкин Ю.В. Влияние электронного облучения и термического отжига на проводимость высокопористого кремния, содержащего аморфную фазу / Тезисы докладов второй Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - Санкт-Петербург, 2000. - С. 43.

12. Zimin S.P., Zimin D.S., Ryabkin Yu.V., Bragin A.N. Electron irradiation influence on porous silicon electrical parameters / "Porous Semiconductors - Science and Technology": Mater. Inter. Conf. Madrid, Spain. - 2000. - P. 243 - 244.

13. Брагин АН., Труханов К.В. Тензорезистивные свойства пористого кремния / Тезисы докладов четвертой молодежной школы "Наноматериалы, нанотехнологии, наноструктуры и методы их анализа". - Санкт-Петербург, 2001. - С. 20.

14. Брагин А.Н. Влияние термического отжига на электропроводность пористого кремния без обедненных областей 1 Тезисы докладов научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодая наука - XXI веку". - Иваново, 2001. - С. 6.

15. Зимин С.П., Рябкин Ю.В., Брагин А Н., Наумов В В. Дрейфовая подвижность в системе кремниевых нанокристаллитов, связанных оболочкой аморфного кремния / Тезисы докладов Всероссийской научно-технической дистанционной конференции "Электроника". - Москва, 2001. - С. 65.

16. Зимин С.П., Рябкин Ю.В., Брагин АН., Наумов В.В. Температурная зависимость дрейфовой подвижности носителей заряда для кремниевых нанокристаллитов, связанных оболочкой аморфного кремния / Сборник трудов Ш Международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники". - Санкт-Петербург, 2002. - С. 137.

17. Зимин С.П., Братин А.Н. Тензорезистивный эффект в пористом кремнии с различной морфологией / Сборник трудов совещания по росту кристаллов и дефектов структуры кремния "Кремний - 2002". - Новосибирск, 2002. -С. 153.

18. Брагин А Н. Тензорезистивный эффект в пористом кремнии с различной морфологией / Труды 3-й Международной конференции молодых учёных и студентов "Актуальные проблемы современной науки" - Самара 2002. - С.12.

19. Зимин С.П., Брагин А.Н., Рябкин Ю.В. Влияние отжига при температурах 450 -550°С на электропроводность пористого кремния с различной морфологией / Тезисы докладов Всероссийской научной конференции "Физика полупроводников и полуметаллов". - Санкт-Петербург, 2002. - С. 59.

20. Зимин С.П., Брагин А Н. Полная депассивация атомов фосфора в макропористом кремнии при кратковременной термообработке 650°С в инертной среде / Тезисы докладов 4-й Международной научно-технической конференции "Электроника и информатика" - Москва, 2002 г. - С. 214.

ГЛАВА t

ПОЛУЧЕНИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ

ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ

В данной главе рассмотрены основные вопросы создания пористых слоев, описаны структурные особенности материала, дана классификация ПК на основе электрических свойств, а также приведен обзор литературных данных по влиянию внешних факторов на свойства пористого материала.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Результаты исследований по влиянию внешних воздействий на электрофизические свойства пористого кремния с различной морфологией пор, выполненные в рамках настоящей диссертационной работы, позволяют сформулировать следующие выводы:

1. В слоях пористого кремния различных групп (по классификации [11]) внешние воздействия вызывают строго индивидуальные изменения электрических параметров, определяемые моделями транспорта носителей заряда в соответствующей разновидности пористого материала.

2. Кратковременная термообработка (450 - 550°С) в инертной среде и электронное облучение (Е = 2МэВ, Д? = 2х1016 и Д? = 1,3х1017см~2) ПК с невысокой пористостью при отсутствии обедненных областей не приводит к существенному изменению параметров пористого материала по сравнению с исходным монокремнием.

3. В слоях макропористого кремния с частичным обеднением вокруг пор термический отжиг (450 - 650°С) в инертной среде и электронное облучение (Е = 2МэВ, Д = 2x1016 и D2 — 1,3х1017см~2) оказывает влияние как на обедненные, так и на необедненные области.

4. В результате термообработки (500 - 550°С) в инертной среде мезопористый кремний с малой пористостью, сформированный на кремнии р-тапа проводимости, переходит в низкоомное состояние с последующей релаксацией проводимости. Возможной причиной процесса релаксации является повторная пассивация примесных атомов бора водородом.

5. Электронное облучение (Е = 2МэВ, D} = 2x1016 и Д? = 1,3х 1017см~2) и термический отжиг (450 - 550°С) в инертной среде слоев высокошристош кремния, содержащего фазу аморфного кремния, не приводят к изменению характера транспорта носителей по аморфной оболочке в "pea-pod" модели. До и после электронного облучения и термического отжига для таких пористых слоев выполняется правило Мейера-Нелдела для транспорта носителей по распространенным состояниям в аморфном гидрогенизированном кремнии.

6. ПК, за исключением высокопористых слоев, содержащих фазу аморфного кремния, обладает тензорезистивным эффектом, величина и характер которого находятся в полном соответствии с предложенными моделями переноса носителей в ^юристом материале различных групп.

В заключении я хочу воспользоваться приятной возможностью и поблагодарить моего научного руководителя Сергея Павловича Зимина за всестороннюю поддержку при написании данной работы, а также выразить глубокую признательность Винке А. Л., Палашову В.Н. (ВоМЗ, г. Вологда) за изготовление образцов пористого кремния, Наумову В.В., Бучину Э.Ю., Маковейчуку М.И. (ИМИРАН, г. Ярославль) за помощь в создании тестовых структур и Зайкиной Р Ф. (КазГУ) за проведение электронного облучения. Отдельная благодарность Рябкину Ю.В. и Зубкову А.В. (ЯрГУ) за помощь в проведении экспериментов, а так же сотрудникам кафедры микроэлектроники ЯрГУ за обсуждение результатов работы.

1. Uhlir A. Electropolishing of silicon // Bell Syst. Tech. J. 1956. - Vol. 35. - P.333-338.

2. Turner D. Electropolishing silicon in hydrofluoric acid solutions // J. Electrochem. Soc. -1958.-Vol. 5. P.402-405.

3. Imai K., Unno H. FEPOS (full isolation by porous oxidized silicon) technology and its application to LSI's //IEEE Trans. Elect. Dev. 1994. - Vol.31, №3 -P.297-302.

4. McDaid L. J., Hall S., Mellor P. H, Eccleston W., Alderman J. C. Explanation of the negative differential resistance in SOI MOSFETs // Proc. European Solid State Device Research Conference (ESSDERC) Berlin, Germany 1989. - P.885-888.

5. Le Neel O., Haond M. Electrical transient study of negative resistance in SOI MOS transistors//Electronics Letters 1990. - Vol.26, №1 - P.73-74.

6. Taliercio Т., Dilhan M., Massone E., Foucaran A., Guer A.M., Bretagnon Т., Fraisse В., Montes L. Porous silicon membranes for gas-sensor applications/ / Sensors and Actuators A 1995. - Vol. 46-47. - P. 43-46.

7. Lang W., Steiner P. Porous silicon technology for thermal sensors // Sensors Mater. -1996. Vol.8, № 6. -P.327—344.

8. П.Зимин С.П. Классификация электрических свойств пористого кремния // ФТП. -2000. Т. 34, вып. 6. -С. 359 - 363.

9. Memming R., Sckwandt G. Anodic dissolution of silicon in hydrofluoric acid solutions // Surface Science 1966. - Vol.4, №2. - P. 109- 124.

10. Arita Y., Sunahara Y. Formation and properties of porous silicon films H J. Electrochem. Soc. 1977. - Vol.124, №2. - P . 285 - 295.

11. Unagami T. Formations mechanism of porous silicon layers by anodization in HF solutions // J. Electrochem. Soc. 1980. - Vol.127, №2 - P. 476 - 483.

12. Завялец Я.Г., Карпенко В.Б., Сорока И.И. Исследование кинетики процесса образования и состава ПК, сформированного на кремнии р-типа / В. сб. Активирующие процессы технологии микроэлектроники. Таганрог, 1979. -Вып.5. - С. 121 -129.

13. Chazalveii J.-N. The silicon/electrolyte interface/ Porous silicon science and technology / Eds. J.-C. Vial and J. Derrien (Springer, Berlin/Les Editions de Physique, France). 1995. -P. 17-32.

14. Lehmann V., Goselle U. Porous silicon formation: a quantum wire effect // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol.58, №8. - P.856 - 858.

15. Lust S., Levy-Clement C. Macropore formation on medium doped p-type silicon // Phys. Stat. Sol. (a) 2000. - Vol. 182. - P. 17 - 21.

16. Thieb W. Optical properties of porous silicon // Surface Science Reports. 1997. - Vol. 29-P. 91-192.

17. Beale M.I.J., Benjamin J.D., Uren M.J., Chew N.G., Cullis A.G. An experimental and theoretical study of the formation and microstructure of porous silicon II J. Crystal Growth. 1985. - Vol.73. - P.622 - 636.

18. Gaspard F., Bsiesy A., Ligeon M., Muller F. and Herino R. Charge exchange mechanism responsible for p-type silicon dissolution during porous silicon formation // J. Electrochem. Soc. 1989. - Vol.136, №10. -P.3043 - 3046.

19. Zhang X.G, Collins S.D., Smith R.L. Porous silicon formation and electropolishing of silicon by anodic polarization inHF solution // J. Electrochem. Soc. 1989. - Vol.136, №5. -P.1561 -1565.

20. Foil H., Carstensen J., Christiohersen M., Hasse G. A new view of silicon electrochemistry // Phys. Stat. Sol. (a). 2000. - Vol. 182. - P. 7 - 16.

21. Горячев Д.Н., Беляков Л.В., Сресели О.М. О механизме образования пористого кремния // ФТП. 2000. - Т. 34, вып.9. - С. 1130-1134.

22. Salonen J., Bjorkqvist М., Laine Е., Niinsto L. Effect of fabrication parameters on porous n-type silicon morphology U Phys. Stat. Sol. (a). 2000. - Vol. 182. P. 249 - 254.

23. Christophersen M., Carstensen J., Foil H. Crystal orientation dependence of macropore formation in p-type silicon using organic electrolytes // Phys. Stat. Sal. (a). 2000. - Vol. 182.-P. 103-107.

24. Астрова E.B., Ратников B.B., Витман Р Ф., Лебедев А.А., Ременюк А.Д., Рудь Ю.В. Структура и свойства пористого кремния, полученного фогшанодированием // ФТП -1997. Т. 31, № 10. - С. 1261 - 1268.

25. Watanabe Y., Arita Y et ai. Formation and properties of porous silicon and its application II J. Electrochem. Soc. -1975. Vol. 127, №10. - P. 1351 - 1355.

26. Николаев K.H., Нимировский Л.Н., Особенности получения и области применения пористого кремния в электронной технике // Электр, техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. - 1989. - Вып. 9. - С. 1 - 59.

27. Levy-Clement С. Characteristics of porous n-type silicon obtained by photoelectrochemical etching / Eds. J.-C. Vial and J. Derrien (Springer, Berlin/Les Editions de Physique, France). 1995. - P. 329 - 344.

28. Лабунов В.А, Глиненко Л.К., Пархутин В.П. и др. Кинетика пористого анодирования в гальваностатическом режиме// Докл. АНБССР. 1983. - Т.27, N 5. - С. 406 - 408.

29. Лабунов В.А., Бондаренко В.П., Глиненко Л.К. Формирование ПК на кремнии п-типа проводимости//Изв. АН БССР. 1983. -N1. - С. 55 - 59.

30. Лабунов В.А., Бондаренко В.П., Глиненко Л.К., Басманов И.Н. Исследование процесса формирования ПК и автоэпитаксии на его поверхности // Ж. Микроэлектроника 1983. - Вып. 1. -г С. 11-16.

31. Meek R.L. Electrochemically thinned n/n+ epitaxial silicon-method and application U J. Electrochem. Soc. 1971.-Vol. 118, .№7.-P. 1240-1246.

32. Arita Y. Formation and oxidation of porous silicon by anodic reaction 11 J. Crystal Growth. 1978. - Vol. 45. - P. 383 - 392.

33. Kuranari K., Arita Y. A mesa diode formation by oxidized porous silicon // Jap. J. Appl. Phys. - 1976. - Vol. 15, № 11. - P. 2279 - 2280.

34. Николаев К Н., Нимировский П.Н., Новицкий В.М. и др. Особенности формирования ПК на слаболегированных подложках из кремния n-типа проводимости // Электр, техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. -1985. - Вып. 3. - С. 81 - 85.

35. Allongue P. Porous silicon formation mechanism / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. Dera Malvern, UK. 1997. - P. 3 - 11.

36. Zimin S.P., Ovchinikova L.A., Vorobyev V.V., Prokaznikov A.V., Vinke A.L., Palashov V.N. /Book of summaries. Int. Con£ ALT-92. - Moscow. -Part3. -P. 71 -73.

37. Loni A. Copping of porous silicon / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. Dera Malvern, UK. 1997. - P. 51 - 58.

38. Вегнер Е.Ф., Горбач Т.Я., Кириллова СИ, Примаченко В.Е., Чернобай В.А. Изменение свойств системы <пористый Si>/Si при постепенном стравливании слоя пористого Si // ФТП. 2002. - Т. 36, вып. 3. - С. 349 - 354.

39. Albu-Yaron A., Bastide §., Maurice J.L., Levy-Clement С. Morphology of porous n-type silicon obtained by photoelectrochemical etching II // J. of Luminescence. 1993. - Vol. 57.-P. 67-71.

40. Bardeleben H.J., Ortega С., Grosmati A., Morazzani V., Siejka J., Stievenard D. Defect and structure analysis of a+- p+- and p-type porous silicon by electron paramagnetic resonance technique // J. of Luminescence. 1993. - Vol. 57. - P. 301 - 313.

41. Canham L. Pore type, shape, size, volume and surface area in porous silicon / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. Dera Malvern, UK. 1997. - P. 83 - 88.

42. Berbezier I., Halimaoi A. A microstructural study of porous silicon If J. Appl. Phys. -1993. Vol. 74, №9. - P. 5421 - 5425.

43. Halimaoui A. Porous silicon: material processing, properties and applications / Eds. Vial J.-C. and Derrien J. Porous silicon science and technology. Springer, Berlin/ Les Editions de Physique, France. 1995. - P. 33-52.

44. Gelloz В., Bsiesy A., Herino R. Light-induced porous silicon photoluminescence quenching // J. of Luminescence. 1999. - Vol. 82. - P. 205 - 211.

45. Булах Б.М., Джумаев Б.Р., Корсунская H.E., Литвин ОС., Торчинская Т В., Хоменкова Л.Ю., Юхимчук В. А. Взаимосвязь морфологии пористого кремния с особенностями спектров комбинационного рассеяния света // ФТП. 2002. - Т. 36, вып. 5.-С. 587-592.

46. Metzger Н., Franz Н., Binder М., Peisl J., Petrova-Koch V. X-ray investigation of porous silicon under angles of grazing incidence and exit // J. of Luminescence. 1993. - Vol. 57.-P. 201 -204.

47. Зимин С. П., Комаров Е. П. Влияние кратковременного отжига на проводимость пористого кремния и переходное сопротивление контакта алюминий-пористый кремний // Письма в ЖТФ. 1998. - Т. 24, вып. 6. - С. 45 - 51.

48. Белогорохов А.И., Белогорохова Л.И. Оптические свойства слоев пористого кремния, полученных с использованием электролита HCLHF^HsOH // ФТП. -1999. Т. 33, вып. 2. - С. 198 - 204.

49. Stewart М. P., Buriak J. М. Exciton-mediated hydrosilylation on photoluminescent nanocrystalline silicon //J. Am. Chem. Soc. -2001. Vol. 123. P. 7821 - 7830.

50. Vasiliev I., О git S., Chelikowsky J. R. Ab initio absorption spectra and optical gaps in nanocrystalline silicon // Phys. Rev. Lett. -2001. Vol. 86, № 9. - P. 1813 - 1816.

51. Jayachandran M., Paramasivam M., Murali K. R., Trivedi D. C., Raghavan M. Synthesis of porous silicon nanostructures for photoluminescence devices П Mater. Phys. Mech. -2001. Vol. 4. - P. 143 - 147.

52. Копылов A.A, Холодилов A.H. Инфракрасное поглощение в пористом кремнии, полученном в электролитах, содержащих этанол // ФТП. 1997. - Т. 31, вып. 5. - С. 556 - 558.

53. Chazalveil J.-N., Ozanam F. Surface modification of porous silicon / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. Dera Malvern, UK. 1997. - P. 59 - 65.

54. Grosman A., Ortega C. Chemical composition of "fresh" porous silicon / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. DeraMaLvera, UK 1997. - P. 145 - 153.

55. Ortega C., Grosman A., Morazzani V. Ion beam analysis of thin films. Applications to porous silicon / Eds. J.-C. Vial and J. Derrien (Springer, Berlin/Les Editions de Physique, France). 1995. - P. 157 - 187.

56. Grosman A., Ortega C. Dopants in porous silicon / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. Dera Malvern, UK. -1997. P. 328-335.

57. Polisski G., Dollmger G., Bergmaier A, Kovalev D., Heckler H., Koch F. Acceptor depletion in p-type porous silicon //Phys. Stat. Sol. (a). 1998. - Vol. 168. -P. R1 - R2.

58. Pankove J. I.,. Zanzucchi P. J,. Magee C. W Hydrogen localization near boron in silicon // Appl. Phys. Lett. -1985. Vol 46, № 4. -P. 421 -423.

59. Thewalt M. L. W., Lightowlers E. C. Photoiuminescence studies of the neutralization of acceptors in silicon by atomic hydrogen // Appl. Phys. Lett. 1985. - Vol. 46, № 7. - P. 689-691.

60. Srivastava P. C., Singh U.P. Hydrogen in semiconductors // Bull. Mater. Sci. 1996. -Vol. 19, №1. -P. 51 -60.

61. Unagami Т., Seki M. Structure of porous silicon and heat-treatment effect // J. Electrochem. Soc. 1978. - Vol. 125, № 8. -P. 1339 - 1344.

62. Биленко Д.И., Абаньшин Н.П. и др. Электрофизические и оптические свойства пористого кремния // ФТП. 1983. - Т. 17, вып. 11. - С. 2090 - 2092.

63. Read A.J., Needs R.J., Nash K.J., Canham L.T., Calcott P.D.J., Qteish A. First-principles \ calculations of the electronic properties of silicon quantum wires // Phys/ Rev. Lett.J1992. Vol. 69, № 8. - P. 1232 - 1235.

64. Tsu R., Babic D. Doping of a quantum dot // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 64, № 14. -P. 1806-1808.

65. Lehmann V., Hofmann F., Muller F., Gruning U. Resistivity of porous silicon: a surface effect // Thin Sol. Films. 1995. - Vol. 255. - R 20 - 22.

66. Deresmes D., Marissael V., Stievernard D., Ortega C. Electrical behaviour of aluminium-porous silicon junctions // Thin Solid Films. 1995. - Vol. 255. - P. 258 - 261.

67. Timoshenko V. Yu., Lysenko V., Dittrich Th., Koch F Electrical conductivity of meso-porous Si: effect of the condensation of polar liquids // Phys. Stat. Sol. (a). 2000. - Vol. 182.-P. 163- 168.

68. Ben-Chorin M., Moller F., Koch F. Nonlinear electrical transport in porous silicon // Physical Review B. 1994. - Vol. 49, № 4. P. 2981 - 2984.

69. Mathur R.G., Vivechana, Mehra R.M., Mathur P C., Jain V.K. Electron transport in porous silicon // Thin Solid Films. 1998. - V. 312. - P. 254 - 258.

70. Ben Chorin M., Moller F., Koch F. AC conductivity in porous silicon ft J. of Lumin. -1993.-Vol. 53.-P. 159-162.

71. Ben-Chorin M., Moller F , Koch F., Schirrnacher W., Eberhard M. Hopping transport on a fractal: ac conductivity of porous silicon // Physical Review B. 1995. - Vol. 51, № 4. -P. 2199-2213.

72. Parkhutik V.P. Residual electrolyte as a factor influencing the electrical properties of porous silicon // Thin Solid Films. 1996. - Vol. 276. - P. 195 - 199.

73. Fejfar A., Pelant I., Sipek E., Kocka J., Juska G, Matsurnoto Т., Kanemitsu Y. Transport study of self-supporting porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 66, № 9. - P. 1098 -1100.

74. Pennelli G. Transient voltage behavior of free-standing porous silicon layers // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 80, № 9. - P. 5116 - 5120.

75. Lubianiker Y., Balberg I. Two Meyer-Neldel rules in porous silicon II Phys. Rev. Lett. -1997. Vol.78, №12. -P.2433 - 2436.

76. Balberg I., Lubianiker Y., Shinar J., Partee J., Shapira Y., Burstein L., Weisz S.Z., Gomez M. The relation between phototransport and photoluminescence in porous silicon // J. of Lumin. 1997. - Vol. 72-74. - P. 314-315.

77. Lubianiker Y., Balberg I. A comparative study of the Meyer-Neldel rule in porous silicon and hydrogenated amorphous silicon // J. Non-Cryst. Solids. 1998. - Vol.227 - 230. - P. 180 -184.

78. Balberg I. Transport in porous silicon: pea-pod model If Philosophical Magazine B. -2000. Vol. 80,. № 4. - P. 691 - 703.

79. Зимин С П. Концентрация носителей заряда в монокристаллической матрице пористого кремния // Письма в ЖТФ. 1995. - Т. 21, вып.24. - С. 46 - 50.

80. Zimin S. P., Kuztetsov V. S., Prokaznilov А. V. Electrical characteristics of aluminum contacts to porous silicon// Appl. Surf. Sci. 1995. - Vol. 91. - P. 355-358.

81. Anderson R.C., Muller R.S., Tobias C.W. Investigations of the electrical properties of porous silicon//1. Electrochem. Soc. 1991. - Vol. 138, № 11. -P. 3406-3411.

82. Зимин С.П. Эффект Холла в низкоомном пористом кремнии // Письма в ЖТФ. -1994. Т. 20, вып.7. - С. 55 - 59.

83. Зимин С.П., Кузнецов B.C., Перч П.В., Проказников А.В. К вопросу о механизме токопрохождения в структурах с пористым кремнием // Письма в ЖТФ. 1994. - Т. 20, вып. 22. - С. 22 - 26.

84. Timoshenko V. Yu., Dittrich Th., Koch F. Infrared free carrier absorption in mesoporous silicon//Phys. Stat. Sol. (b). 2000. - Vol. 222. -P. RI -R2.

85. Kunz R.R., Nitishin P. M., Clark H. R, Rothchild ML, Ahern B. Observation of nanocrystalline-to-amorphous phase transmission in luminescence porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 67, № 12. - P. 1766 - 1768.

86. Астрова E.A., Воронков В.Б., Ременюк А.Д., Толмачев В.А, Шуман В.Б. Изменение параметров и состава тонких пленок пористого кремния в результате окисления. Эллипсометрические исследования // ФТП. 1999. - Т. 33, вып. 10. - С. 1264 - 1270.

87. Dacenko O.I, Makara V.A., Naumenko S.M., OstapchukT.V., Rudenko O.V., Shevchenko V.B., Vakulenko O.V., Boltovets M.S. Evolution of the porous silicon sample properties in the atmospheric ambient if J. of Lumin. -1999. Vol. 81. - P. 263 - 270.

88. Salonen J., Lehto V.-P., Laine E. The room temperature oxidation of porous silicon // Appl. Surf. Sci. 1997. - Vol. 120. - P. 191 - 198.

89. Fauchet P.M., Behren J.V., Hirschman K.D., Tsybeskov L., Dutlagupta S.P. Porous silicon physics and device application: status report // Phys. Stat. SoL (a). 1998. - Vol. 165, № 1.-P. 3-13.

90. Labunov V., Bondarenko V., Glmenko L., Dorofeev A., Tabulina L. Heat treatment effect on porous silicon // Thin Solid Films. 1986. - Vol. 137. - P 123 - 134.

91. Bai G., Kim К.И., Nicolet M.-A. Strain in porous Si formed on a Si (100) substrate // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 57, № 21. - P. 2247 - 2249.

92. Herino R., Perio A., Barla K., Bomchil G. Microstructure of porous silicon and its evolution with temperature // Mater. Lett. 1984. - Vol. 2, № 6A&B. - P. 519 - 523.

93. Tsai C., Li K.-H., Sarathy J., Shin S., Campbell J C , Hance B.K., White J.M. Thermal treatment studies of the photoluminescence intensity of porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1991.-Vol. 59, №22.-P. 2814-2816.

94. Лабунов B.A., Бондаренко В.П., Борисенко B.E. Пористый кремний в полупроводниковой электронике // Зар. электр. техника. 1978. - № 15. - С. 19-25.

95. Laiho R., Vlasenko L.S., Electron paramagnetic resonance of dangling bond centers in vacuum-annealed porous silicon // J. Appl. Phys. 1995. - Vol. 78. - P. 2857 - 2859.

96. Kimoto K., Arai T. Photoluminescence of rapid thermal treated porous Si in nitrogen atmosphere // Phys. Stat. Sol. (a). -2000. Vol. 182. - P. 133 - 137.

97. Freid M., Wormeester H., Zoethout E., Lohner Т., Polgar O., Barsony I. In situ spectroscopic ellipsometric investigation of vacuum annealed and oxidized porous silicon layers // Thin Solid Films. 1998. - Vol. 313 - 314. - P. 459 -463.

98. Гайворон В.Г, Огрин Ю.В., Калмыкова Т.П., Сидоров В.И. Температурный гистерезис фотолюминесценции пористого кремния // Письма в ЖТФ. 1994. - Т. 20, вып. 8. - С. 70-73.

99. Kovalev D , Polisski G., Ben-Chorin M., Diener J., Koch F. The temperature dependence of the absorption coefficient of porous silicon/ / J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 80, № 10.-P. 5978 - 5983.

100. Кашкаров П.К., Константинова E.A., Петрова C.A., Тимошенко В.Ю., Юнович А.Э. К вопросу о температурной зависимости фотолюминесценции пористого кремния // ФТГГ. 1997. - Т. 31, вып. 6. - С. 745 - 748.

101. Шелонин Е.А., Найденкова MB., Хорт А.М., Яковенко А.Г., Гвелесиани А.А., Марончук И.Е. Влияние термических отжигов и химических воздействий на фотолюминесценцию пористого кремния /У ФТП. -1998. Т. 32, вып. 4. - С. 494 - 496.

102. Киселев В.А., Полисадин С.В., Постникова А.В. Изменение оптических свойств пористого кремния вследствие термического отжига в вакууме // ФТП. 1997. - Т. 31, вып. 7.-С. 830-832.

103. Костишко Б.М., Пузов И.П., Нагорнов Ю.С. Стабилизация свегоизлучающих свойств пористого кремния термовакуумным отжигом // Письма в ЖТФ. 2000. - Т. 26, вып. 1.-С. 50-54.

104. Лисаченко А.А., Апрелев A.M. Влияние адсорбционных комплексов на электронный спектр и люминесценцию пористого кремния И Письма в ЖТФ. -2001. Т. 27, вып. 4. - С. 4 - 11.

105. Король Е.Б., Киккарин С.М. Влияние отжига в различных атмосферах на фотолюминесценцию пористого кремния // Письма в ЖТФ. 2000. - Т. 26, вып. 6. -С. 1-4.

106. Лебедев А.А., Иванов А.М., Ремешок А.Д. и др. Влияние а-облучения на фотолюминесценцию пористого кремния // ФТП.- 1996. Т.30. - С. 188 -190.

107. Астрова Е.В., Емцев В.В., Лебедев А. А. и др. Деградация фотолюминесценции пористого кремния под действием у-облучения 6йСо // ФТП 1995.- Т.29. - С. 1301 - 1305.

108. Астрова Е.В., Витман Р.Ф., Емцев В.В. и др. Влияние у-облучения на свойства пористого кремния Н ФТП. 1996. - Т.30. - С. 507 - 514.

109. Агекян В.Ф., Емцев В.В., Лебедев А.А., Полоскин Д.С., Ременюк А.Д., Степанов Ю.А. Влияние у-облучения на кинетику фотолюминесценции пористого кремния У/ ФТП. 1999. - Т. 33, вып. 12. - С. 1462 - 1464.

110. Ушаков В.В., Дравин В.А., Мельник НН. Караванский В.А., Константинова Е.А., Тимошенко В.КХ Радиационная стойкость пористого кремния // ФТП. 1997. -Т. 31, №9. -С. 1126- 1129.

111. Куликов А.В., Перевощиков В.А., Скупов В.Д. и др. Низкотемпературное радиационно-стимулированное геттерирование примесей и дефектов в кремнии слоями пористого кремния // Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23, вып. 13. - С. 27 - 31.

112. Перевощиков В. А., Скупов В.Д. Дальнодействующее геттерирование микродефектов в монокристаллах кремния при формировании на их поверхности слоев пористого кремния и ионном облучении //Письмав ЖТФ. 1999. - Т.25, вып. 8. - С. 50-54.

113. Maurice J.-L., Riviere A., Alapini A., Levy-Clement С. Electron beam irradiation of n-type porous silicon obtained by photoelectrochemical etching // Appl. Phys. Lett. -1995. Vol. 66, Jfe 13. - P. 1665 -1667.

114. Костишко Б.М., Орлов AM., Фролов В.А. Энергия активации электронно-стимулированного гашения фотолюминесценции пористого кремния п-типа // Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23, № 18. - С. 44 - 50.

115. Костишко Б.М., Орлов A.M. Влияние последовательного электронного и лазерного облучения на фотолюминесценцию пористого кремния // ЖТФ. 1998. -Т. 68, №3.- С. 58-63.

116. Костишко Б.М., Нагорнов Ю.С. Механизмы гашения фотолюминесценции пористого кремния электронным облучением различной интенсивности // Письма в ЖТФ. 2001. - Г. 27, вып. 19. - С. 58 - 65.

117. Calliari L., Anderle М., Ceschini М. et al. Electron bombardment effects on light emitting porous silicon // J. ofLumin. 1993. - V. 57. - P. 83 - 87

118. Бучин Э.Ю., Проказников А.В., Чурилов А.Б., Образцова Е.Д, Ушаков В.В. Особенности формирования пористого кремния при механической деформации // Микроэлектроника. 1996. - Т. 25, № 4. - С. 303 - 310.

119. Dolino G., Bellet D. Strain in porous silicon / Edited by Canham L. Properties of porous silicon. DERA, Malvern, UK 1997. -P. 318 -123.

120. Компан M.E., Кузьминов Е.Г., Кулик В.Б., Новак И.И., Беклемышев В.И. Обнаружение сжатого состояния материала квантовых проволок пористого кремния методом комбинационного рассеяния света// Письма в ЖЭТФ. 1996. - Т. 64, вып. 10. - С. 695-700.

121. Холявкин М.Н., Заводинский В.Г, Влияние одноосного сжатия на упругие свойства и электронную структуру кремниевых наяочастиц, терминированных водородом / Молодежная конференция по физике полупроводников, 1999. С. Пб. С. 101.

122. Зимин С.П., Комаров Е.П. Конструктивные особенности тензорезистивных датчиков и MSM фотопреобразователей на основе пористого кремния / Тезисы VII Всеросс. науч.-технич. конф. "Датчик-95". 1995. - Крым, Россия. - С. 492-493.

123. Гусев С.А., Короткова Н.А., Розенштейн Д.Б., Фраерман А.А., Шенгуров В.Г. Получение и исследование ферромагнитных нитей в матрице пористого кремния // Письма в ЖТФ. 1994. - Т. 20, вып. 11. - С. 50 - 53.

124. Balagurov L.A., Yarkin D.G., Petrova Е.А. Electronic transport in porous silicon of low porosity made on p+ substrate // Materials Science and Engineering. 2000. - Vol. B69-70.-P. 127-131.

125. Батавин B.B., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. -М.: Радио и связь, 1985. 264с.

126. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1975. - 206с.

127. Малышев В.А. Оценка качества четырехзондовой головки для измерений поверхностного сопротивления // Зав. лаб. 1983. - № 9. - С. 60-63.

128. Кучис Е.В. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. М.: Радио и связь, 1990, - 264с.

129. Орлов А.М., Скворцов А.А., Клементьев А.Г. л др. Адсорбционные изменения на поверхности пористого кремния в процессе естественного и высокотемпературного старения // Письма в ЖТФ. 2001. - Т.27, вып.2. - С. 76 - 83

130. Попов В.Ф., Горин Ю Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии.- М.: Высшая школа, 1988. 255с.

131. Коноплева Р.Ф., Литвинов В.Л., Ухин Н.А. Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий. М.: Атомиздат, 1971.- 176с.

132. Вавилов B.C., Кекелидзе Н.П., Смирнов Л.С. Действие излучений на полупроводники. -М.:Наука, 1988. 192с.

133. Дайчик М.Л., Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии. -М.: Машиностроение, 1989. -267с.

134. Wagner P., Hage J. Thermal double donors in silicon //Appl Phys. A. 1989. - V. A49. - P. 123 -138.

135. Pearton S.J., Corbett J.W., Shi T.S. Hydrogen in crystalline semiconductors // Appl. Phys. A. 1987. - Vol. 43. - P. 153 - 195.

136. Juretschke H. J., Landauer R., Swanson J. A. Hall effect and conductivity in porous media// J. Appl. Phys. 1956. - Vol.27, №7. - P.838 - 839.

137. Зи С М. Физика полупроводниковых приборов. -M: Мир, 1984. 456 с.

138. Kaiser W., Frisch H.L., Reiss Н. Mechanism of the formation of donor states in heat-treated silicon //Phys. Rev. 1958. - V.112. - P. 1546- 1552.

139. Pesola M., Boehm J., Nieminen R.M. Vibration of" the interstitial oxygen pairs in silicon // Phys. Rev. Lett. 1999. - Vol. 82, № 20. - P. 4022 - 4025.

140. Pesola M., Lee Y. J., Boehm J., Kaukonen M., Nieminen R. M. Structures of thermal double donors in silicon // Phys. Rev. Lett. -2000. Vol. 84, № 23. - P. 5343 - 5346.

141. Cazcarra V,, Zunino P. Influence of oxygen on silicon resistivity U J. Appl. Phys. -1980,-V.51.-P. 4206-4209.

142. Батавин B.B., Сальник З.А. Природа термодоноров в кремнии, содержащем кислород // Неорганические материалы. 1982. - Т.18, вьш.2. - С.185 - 191.

143. Неймаш В.Б., Сирацкий В.М., Крайчинский А.Н. и др. Электрические свойства кремния, термообработанного при 530°С и облученного электронами // ФТП. -1998. -Т.32, №9. С. 1049-1053.

144. Бабич В.М., Баран Н.П., Доценко Ю.П., Зотов К.И., Ковальчук В.Б., Максименко В.М. Образование и свойства термодоноров при отжигах ниже 550°С в кристаллах кремния, выращенных по методу Чохральского У/ ФТП. 1992. - Т.26, вып. 3. - С, 447-453.

145. Вавилов B.C., Киселев В.Ф., Мукашев Б.Н. Дефекты в кремнии и на его поверхности. -М.: Наука, 1990. 216с.

146. Курова И.А., Мелешко Н.В., Ларина Э.В., Хлебникова О.П, Громадин АЛ. Влияние высокотемпературного отжига на электрические и фотоэлектрические свойства пленок a-Si:H, легированных фосфором/У ФШ -1996. Т. 30, вып. 1. -С. 12- 16.

147. Антонова И.В., Стась В.Ф., Попов В.П., Ободников В.И. Гутаковский А.К. Проводимость структур кремний-на-изоляторе, полученных сращиванием пластин кремния с подложкой с использованием имплантации водорода II ФТП. 2000. - Т. 34, вып. 9.-С. 1095-1098.

148. Винке А.Л., Зимин СЛ., Палашов В.Н. Патент РФ № 2054746, приоритет 13.01.93, зарегистрировано 20.02.96.

149. Robinson MB., Dillon A.C., Haynes D.R., George S.M. Effect of thermal annealing and surface coverage on porous silicon photoluminescence // Appl Phys. Lett. 1992. -Vol. 61, №12.-P. 1414-1416.

150. Buuren Т., Tiedje Т., Patitsas S.N. Effect of thermal annealing of conduction-and valence-band quantum shifts in porous silicon П Physical Review B. 1994. - Vol. 50, № 4.-P. 2719-2722.

151. Ельцов K.H, Караванский B.A., Мартынов B.B., Модификация пористого кремния в сверхвысоком вакууме и вклад нанокристаллитов графита в фотолюминесценцию // Письма в ЖЭТФ. 1996. - Т. 62, вып. 2. - С. 106 - 111.

152. Polisski G., Kovalev D., Dollinger G., Suiima Т., Koch F. Boron in mesoporous Si -where have all the carriers gone? // Physica B: Condensed Matter. 1999. - Vol. 273 -274, №1-4.-P. 951 -954.

153. Комаров Е.П. Исследование электрических и емкостных свойств слоев пористог кремния различной морфологии и пористости I Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Ярославль, 2002. - 23с

154. Kurmaev E.Z., Galakhov V.R., Shamin S.N., Hummel R.E., Ludwig M.H. Local structure of porous silicon studied by means of X-ray emission spectroscopy // Appl. Phys. A. 1997. - Vol. 65. - P. 183 - 189.

155. Курова И.А., Ормонт H.H., Теруков Е.И., Трапезникова И.Н., Афанасьев В.П., Гудовских АС. Электрические л фотоэлектрические свойства слоистых пленок a-Si:H и влияние на них термического отжига // ФТП. 2001. - Т. 35, вып. 3. - С. 367 - 370.

156. Курова И. А , Ларина Э.В., Ормонт Н.Н., Сенашенко Д.В. Фотоиндуцированные процессы в пленках a-Si:H при повышенных температурах 1J ФТП 1997. - Т. 31, № 12.-С. 1455- 1459.

157. Курова И.А., Ормонт Я.Н., Голикова О.А., Казанин М.М. Релаксация фотоиндуцированных метастабильных состояний в пленках a-Si:H, выращенных при высоких температурах // ФТП. 1998. - Т. 32, вып. 10. - С. 1269 - 1271.

158. Курова И. А., Ларина Э.В., Ормонт Н.Н. Особенности релаксации термоиндуцированных и фотоиндуцированных метастабильных состояний в пленках a-Si:H<P> // ФТП. 2000. - Т. 34, вып. 3. - С. 364 - 368.

159. Курова И.А., Лупачева АН., Мелешко Н.В., Ларина Э.В. Влияние теплового отжига на фотоэлектрические свойства легированных бором пленок a-Si:H // ФТП. 1994.-Т.28,№ 6.-С. 1092- 1096.

160. Yang S.H., Lee С. Mechanism of high temperature conductivity kinks in hydrogenated amorphous silicon // Philosophical Magazine B. 1986. - Vol. 53, № 4. -P. 293 - 300.

161. Zellama K., Germain P., Picard C., Bourdon B. A theoretical study of hydrogen exodiffusion in a~Si:H, comparison with conductivity measurements // Journal de Physique Colloque C4. 1981. - Vol. 42. - P. C4-815 - C4-818.

162. Курова И.А., Мирошник O.H., Ормонт H.H. Влияние высокотемпературного отжига на электрические свойства компенсированных пленок a-Si:H содержащих бор и фтор // ФТП. 1996. - Т. 30, вып. 4. - С. 727 - 729.

163. Jackson W.B. Microscopic mechanism for dopant activation in hydrogenated amorphous silicon//Physical Review B. 1990. - Vol. 41, № 17. - P. 12323 - 12326.

164. Голикова O A., Казанин M.M. Пленки аморфного гидрированного кремния с повышенной фоточувствительностью // ФТП. 1999. - Т. 33, №1. - С. 110 - 113.

165. Казанский А.Г., Миличевич Е.1Т. Дефектообразование в a-Si:H при дегидрогенизации и оптической деградации I/ ФТП. 1989. - Т. 23, вып. 11. - С. 2027-2029.

166. Физика гидрогенизированного аморфного кремния / Под ред. Дж. Джоунопулоса и Дж. Люковски. М.: Мир, 1988. - 448с.

167. Аблова М.С., Куликов Г.С., Першеев С.К. метастабильные состояния нелегированного аморфного гидрогенизированного кремния, создаваемые у-облучением И ФТП 2002. - Т. 36, выл. 8. - С 1001 -1005.

168. Кузнецов Н.В., Соловьев ГГ. Радиационная стойкость кремния. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 96с.

169. Емцев В.В., Машовец Т.В., Абдусаттаров А.Г. Взаимодействие собственных точечных дефектов с примесными атомами фосфора в кремнии n-тига при электронном импульсном облучении// ФТП. 1987. - Т. 21. - С. 2106 - 2109.

170. Емцев В В., Клингер П.М., Машовец Т В. Влияние параметров электронного облучения на сечение образования собственных дефектов в кремнии // ФТП. 1991. -Т. 25, вып. 1. - С. 45-49.

171. Пагава Т.А. Зависимость кинетики отжига А-центров и дивакансий от температуры, энергии и дозы облучения в кристаллах п-кремния 11 ФТП. 2002. - Т. 36, вып. 10.-С. 1159-1162.

172. Конозенко И.Д., Семенюк АХ, Хиврич В.И. Радиационные дефекты в кремнии. К.: Наукова думка, 1974. - 200с.

173. Левчук Л.В., Галушка А.П., Конозенко И. Д. Материалы симпозиума "Радиационные дефекты в полупроводниках", Минск, БГУ, 1972. С. 76 -77.

174. Шнайдер У., Шредер Б. Метастабильные дефекты в гидрированном аморфном кремнии, создаваемые электронным облучением / В кн.: Аморфный кремний и родственные материалы. Под ред. Фрицше X. М.: Мир, 1991. - С. 290 - 314.

175. Казанский А.Г., Король А.С., Мшшчевич Е.П., Чукичев М.В. Влияниеоблучения электронами на фотопроводимость аморфного гидрогенизированного ;jкремния // ФТП. 1986. - Т. 20, вып. 9. - С. 1594 - 1597. j

176. Street R., Biegelsen D., Stuke J. Detect in bombarded amorphous silicon // Philosophical Magazine В. 1979. - Vol. 40, №2. - P. 451 - 464.

177. Voget-Grote U., Kummerle W., Fischer R., Stuke J. The influence of spin defect on recombination and electron transport in amorphous silicon // Philosophical Magazine B. -1980.-Vol. 41, №1,-P. 127-140.

178. Кашкаров ПК. Образование точечных дефектов в полупроводниковых кристаллах // Соросовский образовательный журнал. 1999. - №1. - С. 105 -112.

179. Бару В.Г., Волькенштейн Ф.Ф., Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников. М.: Наука, 1978. - 360с.

180. Вавилов B.C., Кив А.Е., Ниязова О.Р. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках. -М.: Наука, 1981. 368с.

181. Вавилов B.C., Ухин Н.А. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М.: Атомиздат, 1969. - 312с.

182. Yacobi B.G., Roedern В. Electrical conductivity of electron-irradiated hydrogenated amorphous silicon// J. Appl. Phys. 1986. - Vol. 59. - P. 2590-2591.

183. Navkhandewala R.V., Narashimhan K.L., Guha S. Effect of electron irradiation on the dark and photoconductivity of amorphous hydrogenated silicon // Phys. Rev. B. 1981. -Vol. 24.-P. 7443-7446.

184. Navkhandewala R.V., Narashimhan K.L., Guha S. Electron irradiation in hydrogenated silicon// J. DePhysique. 1981. - Vol. 42. - P. C4-803 -C4-806.

185. Голикова О.А. Дефекты в пленках a-Si:H, наведенные ионной имплантацией кремния //ФТП. 1999. -Т.ЗЗ, вып. 4. - С. 464 - 467.

186. Ильинская Л.С., Подмарьков А.Н. Полупроводниковые тензодатчики. М.-Л.: Энергия, 1966.- 119с.

187. Запорожский В.П., Лапшинов Б. А. Обработка полупроводниковых материалов. -М.: Высш. шк., 1988. 184с.

188. Захаров Н.П., Багдасарян А.В. Механические явления в интегральных структурах. М.: Радио и связь, 1992. - 144с.

189. Бочкин О.И., Брук В.А., Никифорова-Денисова С.Н. Механическая обработка полупроводниковых материалов. М.: Высш. шк, 1977. - 152с.

190. Бир ГЛ., Пикус Г.Е. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. -М.: Наука, 1972. 584с.

191. Астрова Е.В., Ремешок А.Д., Ткаченко А.Г., Шульпина И.Л. Неразрушающий контроль микроканального (макропористого) кремния с помощью рентгеновской топографии // Письма в ЖТФ. 2000. - Т. 26, вып. 24. - С. 31 - 38.

192. Астрова Е.В., Ратников ВВ., Ременюк АД., Ткаченко А.Г., Шульпина И.Л. Рентгенодифракционное исследование реальной структуры микроканального кремния // Письма в ЖТФ. 2001. - Т. 27, вып. 2. - С. 1 - 8.

193. Астрова Е.В., Ратников В.В., Ременюк А.Д., Шульпина ИЛ. Исследование деформаций и дефектов кристаллической решетки, возникающих при окислении макропористого кремния Н ФТП. 2002. - Т. 36, вып. 9. - С. 1 111 - 1121.

194. Антипов С.А., Батаронов И.А., Дрожжин А.И., Ращупкин А.М. Изменение электросопротивления тензорезисторов при изгибе // ФТП. 1993. - Т. 27, вып. 6. -С. 937 - 943.

195. Gleskova Н., Wagaer S., Suo Z. a-Si:H thin film transistors after very high strain // J. of Non-Crystalline Solids. 2000. - Vol. 266 - 269. - P. 1320 - 1324.