Особенности воздействия милли-и наносекундного лазерного излучения на полупроводниковые материалы твердотельной электроники
Диссертация
Лазерная техника в настоящее время получила признание как одно из наивысших научно-практических достижений человечества. Лазеры имеют множество областей применения, среди которых особое место принадлежит лазерным технологиям в твердотельной электронике. Технологические процессы, связанные с лазерным воздействием, протекают в экстремальных условиях: чрезвычайно высокие температуры, громадные… Читать ещё >
Содержание
- 1. Тепловая модель нагрева полупроводников лазерным излучением
- 1. 1. Возможности лазерных методов эпитаксии и отжига полупроводников
- 1. 2. Твердофазная кристаллизация полупроводниковых слоев под действием лазерного излучения
- 1. 3. Лазерная жидкофазная кристаллизация полупроводников
- 1. 4. Лазерные методы формирования новых структурных модификаций материалов
Список литературы
- Laser-Solid 1. teractions and laser Processing. / Ed. by S. D. Ferris, H. J. Leamy, J. M. Poate New-York: AIP, 1979. 685 p.
- Laser and Electron-Beam Processing of Materials. / Ed. by C. W. White and P. S. Peercy. New-York: Academic Press, 1980. 769 p.
- Новицкий M. Лазеры в электронной технологии и обработке материалов. М.: Машиностроение, 1981. 152 с.
- Laser and Electron-Beam Solid Interactions and Materials Processing. / Ed. by J. F. Gibbons, L. D. Hess, T. W. Sigmon. New-York: North-Holland, 1981.631 p.
- Двуреченский А. В., Качурин Г. А., Нидаев E. В., СмирновЛ. С. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. М.: Наука, 1982. 208 с.
- Laser and Electron-Beam Interactions with Solids. / Ed. by B. R. Appleton, G. K. Celler. New-York: North-Holland, 1982. 801 p.
- Bloembergen N. Fundamentals of laser-solid interactions. In: Applications of lasers in materials processing- Proceedings of the Conference. American Society for Metals, 1979. P. 1—11.
- Казанцев С. Г. Лазерная стойкость перспективных материалов силовой ИК-оптики. // Известия ВУЗов. Физика, 1998, т. 41, № 10. С. 68−84.
- White С. W., Narayan J., Young R. Т. Laser Annealing of Ion-Implanted Semiconductors. // Science, 1979, v. 204, № 4392. P. 461−468.
- Bell A. E. Review and analysis of laser annealing. // RCA Review, 1979, v. 40, № 9. P. 295—338.
- Van Vechten T. A., Tsu R., Saris F. W. Nonthermal pulsed annealing of Si.: Plasma annealing. // Phys. Lett., 1979, v. 74 A, № 6. P. 422—426.
- Bertolotti M., Vitali G., Rimini E., Foti G. Structure transition in amorphous Si under laser irradiation. // J. Appl. Phys., 1979, v. 51, № 1. P. 259—265.
- AustonD. II., Golovchenko J. A., Smith P. R., SurkoC. M., Venkate-san T. N. C. Cw argon laser annealing of ion-implanted silicon. // Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33, № 6. P. 539—541.
- Williams J. S., Brown W. L., Poate J. M. Channeling analysis of cw argon leaser annealed, As±implanted Si. In: Laser-solid interactions and laser processing. N.-Y.: Amer. Inst. Phys., 1979. P. 399—404.
- Хайбуллин И. Б., Штырков Е. И., Зарипов М. М. и др. О коэффициенте использования внедренной примеси при лазерном отжиге ионно-легированных слоев на кремнии. // Физика и техника полупроводников, 1977, т. 11, № 2. С. 330—334.
- Geller H.-D., Gotz G., Klinge К. D., Triem N. Investigation of laser induced diffusion and annealing processes of As implanted Si crystal. // Phys. status solidi (a), 1977, v. 41, № 2, P. 1171—1173.
- Krynicki J., Suski J., Ugniewski S. et. all. Laser Annealing of As Implanted Si. // Phys. Lett., 1977, v. 61 A, № 3. p. 181—182.
- КачуринГ. А., Придании H. Б., Смирнов JI. С. Отжиг радиационных дефектов импульсным лазерным облучением. // Физика и техника полупроводников, 1975, т. 9, № 7. С. 1428.
- Штырков Е. И., Хайбуллин И. Б., Зарипов М. М., Галятудинов М. Ф., Баязитов Р. М. Локальный лазерный отжиг ионно-легированных полупроводниковых слоев. // Физика и техника полупроводников, 1975, т. 9, № 10. С. 2000.
- Gat A., GibbsonJ.F., MageerT. J., PengL., Deline V. R., Williams P., Evans C. A. // Appl. Phys. Lett., 1978, v. 32. P. 776.
- Андреева Е. Д, Джумамухамбетов Н. Г., Дмитриев А. Г. Термический отжиг кристаллов GaAs, модифицированных лазерным излучением. // Физика и техника полупроводников, 1991, т. 25, № 9. С. 2275—2278.
- Кияк С. Г., Савицкий Г. В. Формирование р-я-переходов на р-Ge мил-лисекундными импульсами лазерного излучения. // Физика и техника полупроводников, 1984, т. 18, № 11. С. 1958—1963.
- Абдуллаев Г. Б., Искандерзаде 3. А., Джафарова Э. А, и др. Образование полупроводниковых гетероструктур излучением лазера. // Физика и техника полупроводников, 1978, т. 12, № 11. С. 2275—2278.
- Качурин Г. А., Ловягин Р. Н., Нидаев Е. В., Романов С. И. Эпитакси-альная кристаллизация слоев GaP на Si наносекундными лазерными импульсами. // Физика и техника полупроводников, 1980, т. 14, вып. 3. С. 460—463.
- Кияк С. Г., ПляцкоГ. В., МойсаМ. И., ПаливодаИ. П. Сплавление полупроводников с помощью лазерного излучения и формирование гетеропереходов. // Физика и техника полупроводников, 1980, т. 14, № 7. С. 1430—1432.
- Young R. Т., Narayan J. Laser annealing of diffusion-induced imperfections in silicon. // Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33, № 1. P. 14—16.
- Александров JI. H. Кинетика кристаллизации и перекристаллизации полупроводниковых пленок. Новосибирск: Наука, 1985. 224 с.
- Пляцко С.В. Модулированная лазерным излучением эпитаксия теллу-рида свинца. // Физика и техника полупроводников, 1998, т. 32, № 3. С. 299—302.
- Gat A., Gerzberg L., Gibbons J. F., Magee Т. J., Peng J., Hong J. D. Cw laser anneal of polycrystalline silicon: Crystalline structure, electrical properties. // Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33, № 8. P. 775—778.
- Biegelsen D. E., Johnson N. M., Bartelink D. J., Moyer W. D. Laser-induced crystallization of silicon islands on amorphous substrates: Multilayer structures. //Appl. Phys. Lett, 1981, v. 38, №. 3.P. 150—152.
- Stultz T. J., Gibbons J. F. The use of beam Shaping to Achive large-graine cw laser-recrystallized polysilicon on amorphous substrates. // Appl. Phys. Lett., 1981, v 39 № 6. P. 498—500.
- Kawamura S., Sakurai J., Nakano M., Takagi M. Recrystallization of Si on amorphous substrates by doughnut-shaped cw Ar laser beam. // Appl. Phys. Lett., 1982, v 40 № 5. P. 394—395.
- Poate J. M., Bean J. C., / Epitaxy of deposited Silicon. N.-Y.: Academic Press, 1982. P. 247—280.
- Лебедев Э. А., Цэндин К. Д. Фазовые переходы, происходящие в халькогенидпых стеклообразных полупроводниках при воздействии на них импульсами электрического поля и лазерного излучения. // Физика и техника полупроводников, 1998, т. 32, № 8. С. 939—943.
- Пляцко С. В. Модулированная лазерным излучением эпитаксия тел-лурида свинца. // Физика и техника полупроводников, 1998, т. 32, № 3. С. 299—302.
- Пляцко С. В., Бергуш Н. Н. Лазерная эпитаксия гетероструктур HgCdTe/Si. // Физика и техника полупроводников, 2001, т. 35, вып. 4. С. 387—389.
- Зуев 3. А., Литовченко В. Г., Сукач Г. А., Торчун Н. М. О влиянии лазерного облучения на структурные и электрические характеристикиповерхности кремния. // Украинский физический журнал, 1976, т. 21, № 6. С. 752—754.
- Zehner D. М., White С. W., Ownby G. W., Christie W. Н. Silicon surface structure and surface impurities after pulsed laser annealing. In: Laser and electron beam processing of materials N.-Y.: Academic Press, 1980. P. 201—207.
- Ownby G. W., White C. W., Zehner D. M. Method using laser irradiation for the production of atomically clean crystalline silicon and germanium surfaces. US patent № 4 292 093. 1981.
- Кияк С. Г. Гетеропереход на основе антимонида кадмия. // Украинский физический журнал, 1977, т. 22, № 7. С. 1220—1222.
- Poate J. М. Metastable surface alloys. In: laser and Electron Beam Processing of Materials. N.-Y.: Academic Press, 1980. P. 691—701.
- Leamy H. J., Bean J. C., Poate J. M., Celler G. K. Nonequilibrium incorporation of impurities during rapid solidification. // J. Gryst. Growth, 1980, v. 48, № 3. P. 379—382.
- Harrison H. В., Williame J. S. Ohmic contacts produced by laser beams to indium implanted into and indium deposited onto GaAs. In: laser and electron beam processing of materials. N.-Y.: Academic Press, 1980. P. 481— 486.
- Товстюк К. Д., Пляцко Г. В., Орлецкий В. Б., Кияк С. Г. Способ изготовления р-п переходов. Авторское свидетельство СССР № 555 761, 1975.
- Курило И. В., Кияк С Г., Паливода И. П. Воздействие импульсного лазерного излучения на теллурид ртути. // Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1982, т. 18, № 6. С. 935—938.
- Кияк С Г. Изменение физических свойств и структуры полупроводников под действием импульсного лазерного излучения. // Известия АН СССР. Физика, 1982, т. 46, № б.С. 1090—1096.
- Товстюк К. Д., Пляцко Г. В., Орлецкий В. Б., Кияк С. Г., Бобиц-кий Я. В. Особенности взаимодействия мощного лазерного излучения с твердым раствором Pbo^Sno^Te. Украинский физический журнал, 1976, т. 21, № 4. С. 531−534.
- Товстюк К. Д., Пляцко Г. В., Орлецкий В. Б., Кияк С. Г., Бобиц-кий Я. В. Образование р-п- и я-р-переходов в полупроводниках излучением лазера. // Украинский физический журнал, 1976, т. 21, № 11.1. C. I9I8—1920.
- Пляцко Г. В., Савицкий В. Г., Луцив Р. В., Дружинин А. А., Котляр-чук Б. К., Кияк С. Г. Инверсия типа проводимости в сплавах п-CdjHg^Te при воздействии импульсного лазерного излучения. // Доклады АН УССР, серия А, 1978, № 7. С. 645—648.
- Кияк С. Г., Савицкий Г. В., Василькова В. В., Попков А. Н., Кеворков М. Н. Формирование р-п переходов на w-InSb импульсным лазерным излучением. // Физика и техника полупроводников, 1982, № 11. С. 2046—2048.
- Товстюк К. Д., Пляцко Г. В., Данилевич О. И., Кияк С. Г., Бобиц-кий Я. В. Фоточувствительный /?-я-переход на основе CdSb, слабо легированного теллуром. // Украинский физический журнал, 1976, т. 21, № 3, С. 496—499.
- Бабенцов В. Н., Табаев Н. И. Фотолюминесценция рекристаллизован-. ного наносекундным лазерным облучением теллурида кадмия. // Физика и техника полупроводников, 1998, т. 32, № 1. С. 32—35.
- Ахроменко Ю. Г., Билинский Ю. М., Варшава С. С., Кияк С. Г. Воздействие импульсного лазерного излучения на свойства нитевидныхкристаллов ZnTe. // Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1983, т. 19, № 4. С. 570—572.
- Turner G. В., Tarrant D., Pollock G., Pressley R., Press R. Solar cells made by laser-induced diffusion directly from phosphine gas. // Appl. Phys. Lett., 1981, v. 39, № 12. P. 967—969.
- Кияк С. Г., Раренко И. М., Пляцко Г. В., Василькова В. В., Семизо-ров А. Ф. Способ локального легирования полупроводниковых пластин. Авторское свидетельство СССР, кл. H01L 21/268, приоритет от 31.03.1981 г.
- Гафийчук В. В., Кияк С. Г, Пляцко Г.В. // Украйнский физический журнал. 1984, т. 29. С. 1066.
- AustonD.H., SurkoC.M., Venkatesan Т. N. С., SlusherR. Е., Golov-chenko J. A. Time-resolved reflectivity of ion-implanted silicon during laser annealing. //Appl. Phys. Lett., 1978, v. 33, № 5. P. 437—440.
- Auston D. H., Golovchenko J. A., Simon A. L., Slusher R. E., Smith P. R., Surko С. M., Yenkatesan T. N. C. Dynamics of laser annealing. In: Laser-solid interaction and laser processing. N.-Y., 1979. P. 11—26.
- Качурин Г. А., НидаевЕ. В. Об эффективности отжига имплантированных слоев миллисекундными лазерными импульсами. // Физика и техника полупроводников, 1977, т. 11, № 10. С. 2012—2014.
- Миркин JI. И. Физические основы обработки материалов лучами лазера. М.: Издательство Московского университета, 1975. 384 с.
- Савицкий Г. В., Кияк С. Г., Гафийчук В. В., Нарольский А. Ф. Кинетика процессов нагрева полупроводников миллисекундными импульсами лазерного излучения. // Украинский физический журнал, 1985, т. 30, № 2. С. 260—263.
- Гонов С. Ж. Структурные несовершенства в полупроводниковых слоях, возникающие под действием лазерного излучения. / Физика межфазных явлений. Сборник научных трудов. Нальчик: КБГУ, 1984. С. 45−50.
- Гафийчук В. В. Неустойчивость температуры при однородном нагреве полупроводников импульсным длинноволновым излучением. // Физика и техника полупроводников, 1984, т. 26, № 7. С. 2230−2231.
- Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: ВШ, 1967. 600 с.
- Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.
- Жвавый С. П., Ивлев Г. Д., Садовская О. J1. Моделирование фазовых переходов, инициируемых в арсениде галлия комбинированным воздействием лазерного излучения. //ЖТФ, 2001, т. 71, № 1. С. 62—65.
- Кокорин С. А., Комолов В. Л., Либенсон М .II. Особенности фотовозбуждения и распределения температуры в полупроводнике при встречном двухчастотном воздействии. // Письма в ЖТФ, 1982, т. 8, № 9. С. 513—517.
- Бонч-Бруевич А. М., Комолов В. Л., Либенсон М. II. Нелинейные оптические эффекты в полупроводниках при интенсивном двухчастотном воздействии. //Письма в ЖТФ, 1979, т. 5, № 24. С. 1523—1527.
- Пляцко Г. В, Кияк С. Г, Семизоров А. Ф, Мойса М. И. Формирование р-п в антимониде кадмия под действием лазерного излучения. Физика и техника полупроводников, 1980, т. 14, № 2. С. 404—406.
- Narayan J., White C. W. Melting by Pulsed Laser Irradiation. In.: laser and Electron Beam Processing of Materials. N.-Y.: Academic Press, 1980. P. 65—70.
- Качурин Г. А., Нидаев E. В., Данюшкина H. В. Отжиг дефектов нано-секундными лазерными импульсами после внедрения малых доз ионов. // Физика и техника полупроводников, 1980, т. 14, № 4. С. 656— 660.
- Кияк С. Г., Савицкий Г. В., Шухостанов А. К., Гонов С. Ж., Пляцко Г. В., Котлярчук Б. К., Гафийчук В. В. Способ обработки полупроводниковых пластин. Авторское свидетельство СССР № 1 220 510. 1985.
- Schwuttke G. Н., Howard J. A., Ross R. F. Methods of Producing Single Crystals on Supporting Substrates. Patent US № 3 585 088. 1971.
- Marquart С. L., Glailant J. F. Flash melting method for producing new impurity distributions in solids. US Patent 3 940 289. 1976.
- Кияк С. Г., Раренко И. М., Пляцко Г. В., Василькова В. В., Семизо-ров А. Ф. Способ локального легирования полупроводниковых пластин. Авторское свидетельство СССР № 1 029 790. 1981.
- Кияк С. Г., Бончик А. Ю., Гафийчук В. В., Гонов С. Ж., Южанин А. Г. Анизотропное плавление полупроводников под действием импульсного лазерного излучения. // Доклады АН УССР. Серия А. Физико-математические науки. 1987, № 5. С. 61—65.
- Foti G. Laser-induced epitaxy in ion-implanted and deposited amorphous layers. In.: Laser and electron beam processing of materials. N.-Y., Academic Press, 1980. 168—182.
- Кияк С. Г., Бончик А. Ю., Гафийчук В. В., Южанин А. Г. Формирование регулярного рельефа на поверхности полупроводников под действием миллисекундных лазерных импульсов. // Украинский физический журнал, 1987, т. 32, № 7. С 1079—1083.
- Гафийчук В. В., Кияк С. Г., Савицкий Г. В., Пляцко Г. В., Гонов С. Ж. Динамика нагрева, плавления и перекристаллизации полупроводников миллисекундными импульсами лазерного излучения. // Известия АН СССР. Физика, 1985, т. 49, № 4. С. 769—772.
- Cullis A. G., HurleD.T.J., Webber Н. С. et al. Growth interface breakdown during laser recrystallization from the melt. // Appl. Phys. Lett., 1981, v. 38, № 8. C. 642—645.
- Narayan J., Naramoto H., White C. W. Cell formation and interfacial instability in laser-annealed Si-In and Si-Sb alloys. // J. Appl. Phys., 1982, v. 53, № 2. P. 912—915.
- Гершуни Г. 3., Жуховицкий E. H. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972. 392 с.
- Лохов Ю. Н., Углов А. А., Швыркова И. И. Пластическая деформация металлов при воздействии интенсивных источников. // Прикладная механика и техническая физика. 1976, № 3. С. 76—80.
- Антоненко А. X., Герасименко Н. Н., Двуреченский А. В. и др. Распределение внедренной в кремний примеси после лазерного отжига. // Физика и техника полупроводников, 1976, т. 10, № 1. С. 139—140.
- Кияк С. Г., Савицкий Г. В., Мойса М. И., Буцяк И. Ф. Структурные несовершенства в полупроводниковых слоях, полученных методом лазерной эпитаксии. // ДАН УССР. Серия А, 1984, № 6. С. 60—65.
- Хайбуллин И. Б., Штырков Е. И., Зарипов М. М. и др. Отжиг ионно-легированных слоев под действием лазерного излучения. М., 1975. Рукопись деп. в ВИНИТИ, № 2661−74 Деп.
- Robinson A. L. Laser annealing: Processing semiconductors without a furnace. // Science, 1978, v. 201. P. 33—35.
- Baeri P., Foti G., Poate J. M. et al. Appl Phys. Lett., 1981, v. 38. P. 800.
- White C. W., Appleton B. R., Wilson S. R. Supersaturated Alloys, Solute Trapping and Zone Refining. N.-Y.: Academic Press. P. 112—146.
- Альтудов Ю. К, Быковский Ю. А., Грузин П. JT. и др. Исследование структурного состояния атомов олова, имплантированных в кремний. //Письма вЖТФ, 1980, т. 6, № 12. С. 752—756.
- Темкин Д. Е, Условие устойчивости плоской границы раздела твердой и жидкой фаз при кристаллизации бинарного сплава. // Доклады АН СССР, 1960, т. 133,№ 1. С. 174—177.
- Mullins W. W., Sekerka R. F. Stability of a planar interface during solidification of a dilute binary alloy. // J. Appl. Phys., 1964, v. 35, № 2. P. 444−451.
- Narayan J. // J. Appl. Phys., 1981, v. 52. P 1289.
- Brown W. L. Transient laser-induced prpcesses in semiconductors. In: La-sere and electron beam processing of materials. N.-Y.: Academic Press, 1980. P 20—36.
- Cullis A. G., Webber H. C., Poate J. M., Chew N. S. ТЕМ study of silicon laser annealed after implantation of low solubility dopants. // J. Microsc., 1980, v. 118, № 1.P. 41—49.