Оптимизация технологии процессов получения буферных слоев и защитных покрытий для фотоприемников на основе фосфида индия
Диссертация
Объем работы. По своей структуре диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы из 128 наименований. Общий объем диссертации составляет 131 страницу текста, включая 36 рисунков и 1 таблицу. Таким образом, решение задачи создания эффективных защитных покрытий эпитаксиальных пленок фосфида индия и разработки буферного слоя между подложкой… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования
- 1. 1. Спектры краевой люминесценции в полупроводниках
- 1. 2. Люминесценция слаболегированных полупроводников
- 1. 3. Изовалентная примесь в полупроводниках
- 1. 4. Дефекты в 1пР
- 1. 5. Люминесцентные свойства и скорость поверхностной рекомбинации в 1пР
- 1. 6. Зонная структура 1пР
- 1. 7. Эффективная масса носителей тока в 1пР
- Выводы
- Глава 2. Экспериментальные установки. Методики изготовления образцов и измерение излучательных характеристик в п
- 2. 1. Методика жидкофазного эпитаксиального роста 1пР
- 2. 2. Методика исследований спектров фотолюминесценции
- 2. ^ Методика определения абсолютных значений величин ^ внешнего квантового выхода
- 2. 4. Измерение зависимости величины внешнего квантового выхода от температуры и от уровня возбуждения
- 2. 5. Методика исследования кинетики рекомбинационных процессов в 1пР
- 2. 6. Устройство люминесцентного микроскопа
- 2. 7. Экспериментальная установка и методика напыления диэлектрических пленок на 1пР
- 3. 1. Влияние изовалентной примеси мышьяка на дефектообразование в 1пР
- 3. 2. Изучение картины люминесценции
- 4. 1. Экспериментальные исследования внешнего квантового выхода InP, покрытого диэлектрической пленкой SrF
- 4. 2. Зависимость внешнего квантового выхода интенсивности ^ люминесценции от уровня возбуждения
- 4. 3. Измерение времени жизни неравновесных носителей и оценка скорости граничной рекомбинации в n-InP, покрытом пленкой SrF
Список литературы
- Гарбузов Д.З., Агаев В. В., Гореленок А. Т. Эффективная излучательная рекомбинация (80% Т=300 К) и процессы переизлучения в объемных кристаллах n-1.P// ФТП, 1982, т. 16, в. 9, с. 1538−1542.
- Hoffman G.A., Gerritsen J. Study of surface recombination in GaAs and InP by picosecond optical techniques // J. Appl. Phys, 1980, v.51 №.3, p.1603−1604.
- Леванюк А.П., Осипов В. В. Краевая люминесценция прямозонных полупроводников //УФН, 1981, т.133, в. З, с. 427−478.
- Hoi R.N. Injection lasers// IEEE Trans.Devices. 1976, v23,№ 7,p 700−704.
- Nelson D.F., Gershenzon M., Ashkin A., et al. Band-filing model for GaAs injection luminescence// Appl.Phis.Lett., 1963, v.2,p.l82−184.
- Hinkley E. D. High-resolution infrared spectroscopy with a tunable diode laser// Appl.Phis.Lett., 1970, v. l6,№ 9,p. 351−354.
- Наследов Д.Н., Рогачев A.A., Рыбкин C.M., Царенков Б. В. Рекомбинаци-онное излучение арсенида галлия// ФТТ, 1962, т. 4, с. 1062−1065.
- Bernard М, Durrafourg G. Laser condition in semiconductors// Phis stat.sol., 1967, v. l,№ 2, p.699−703.
- Багаев B.C., Басов Н. Г., Вул Б.М., Копыловский Б. Д., Крохин О. Н., Маркин Е. М., Попов Ю. М., Хвощев А. Н., Шотов А. П. Полупроводниковый квантовый генератор на р-п-переходе в GaAs// ДАН СССР, 1963, т. 150, с. 275−278.
- Ю.Алферов Ж. И., Андреев В. М., Корольков В. М. и др. Когерентное излучение в эпитаксиальных структурах с гетеропереходами в системе AlAs-GaAs// ФТП, 1968, т.2, № 10,с.1545−1548.
- Пилкун М. Инжекционные лазеры /УФН, 1969, т. 98, с. 295−350.
- Богданкевич О.В., Дарзнек С. А., Елисеев П. Г. Полупроводниковые лазеры //М.: Наука, 1976.
- З.Алферов Ж.И.- В кн. Полупроводниковые приборы и их применение// Сб. статей, М.: Сов. радио, 1971. № 25, с. 187−194.
- Елисеев П.Г., Красильников A.M., Минько М. А., Страхов В. П. Исследование инжекционных лазеров на постоянном токе// В сб. «Физика р-п-переходов и полупроводниковых приборов». JL: Наука, 1969, с. 131−141.
- Rupprecht Н., Woodall J.M., Konnerth К., Pettit D.G., Crystal efficiency for luminescence // Appl. Phys.Lett., 1966, v. 9, p. 221−227.
- Дубровская H.C., Мескин C.C., Недельский Н. Ф., Равич В. Н., Соболев В. И., Царенков Б. В. Межпримесная рекомбинация в арсениде галлия //ФТП, 1968, т.2, с.1834−1841.
- Дубровская Н.С., Кривошеева Р. И., Мескин С. С., Недельский Н. Ф., Равич В. Н., Соболев В. И., Царенков Б. В., Чичерин Я. А. Примесная катодолю-минесценция полуизолирующего арсенида галлия //ФТП, 1969, т. З, с.1815−1822.
- Kressel Н., Nelson Н. Improved red and infrared light-emitting GaAs laser diodes using close confinement structure. /Appl. Phys. Lett, 1969, v. 15, p. 7−9.
- Автономов В.А., Борисов B.C., Варламов И. В., Долгинов Л.М., Емельянов
- A.В., Киртеленко В. Г., Полторацкий Э. А., Шленский А. А // Микроэлектроника, 1973, т.1, с.266−271.
- Алферов Ж.И., Андреев В. М., Гарбузов Д. З., Румянцев В. Д. 100% внутренний квантовый выход излучательной рекомбинации в трехслойных гетеросветодиодах на основе системы AlAs-GaAs //ФТП, 1975, т.9, с.462−469.
- Алферов Ж.И., Андреев В. М., Гарбузов Д. З., Давидюк Н.Е., Ларионов
- B.Р., Румянцев В. Д. Высокоэффективный быстродействующий AlGaAs гетеросветодиод//ФТП, 1975, с. 1265−1270.
- Берг А., Дин П., Светодиоды // М.: Мир, 1979.
- Noriguchi M., Osanai Н. Spectral losses of low-OH-content optical fibers //Electron. Lett., 1976, v. l2,p 310−312.
- Излучательная рекомбинация в полупроводниках // Сб. статей под ред. Я. Е. Покровского. М.: Наука, 1972.
- Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках //М.: Мир, 1973.
- Уап ЯооБЬгоеск ЧУ., ЭсЬисЫеу W // РЬуэ.Кеу., 1954, v. 94, р. 1558.
- Джонсон Е.- В кн. Оптические свойства полупроводников // М.: Мир, 1970. с. 166.
- Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах//М.: Мир, 1974.
- Ботнарюк В.М., Горчак Л. В., Диакону И. И., Рудь В. Ю., Рудь Ю. В. Фотоэлектрические свойства гетеропереходов п-Сс18/р-1пР // ФТП, 1998, т.32,в.1, с. 72−77.
- Шкловский Б.И., Эфрос А. Л. Электронные свойства легированных полупроводников // М.: Наука, 1979.
- Леванюк А.П., Осипов В.В.Теория люминесценции сильно легированных полупроводников //ФТП, 1973, т. 7, с. 1058−1068.
- Леванюк А.П., Осипов В. В. Теория люминесценции сильно легированных компенсированных невырожденных полупроводников //ФТП, 1973, т. 7, с. 1069−1080.
- Осипов В.В., Соболева Т. Н., Фойгель М.Г // ФТП, 1978, т. 12, с. 1117.
- Зб.Леванюк А. П., Осипов В. В. К теории примесной излучательной рекомбинации сильнолегированных полупроводников // ФТП, 1973, т. 7, с. 15 751 584.
- Осипов В.В., Соболева Т. Н., Фойгель М. Г. Межпримесная излучательная рекомбинация в сильнолегированных полупроводниках // ФТП, 1977, т. 11, с. 1277−1288.
- Осипов В.В., Соболева Т. И., Фойгель М. Г. Межпримесная излучательная рекомбинация в слаболегированных полупроводниках // ЖЭТФ, 1978, т. 75, с. 1044−1058.
- Осипов В.В., Холоднов В. А. Характеристика электролюминесценции структур из компенсированных полупроводников при низких температурах // ФТП, 1970, т. 4, с. 2241−2253.
- Осипов В.В. Характеристика электролюминесценции структур из сильнолегированных полупроводников при низких температурах // ФТП, 1973, т. 7, с. 2106−2113.
- Осипов В.В. Характеристики электролюминесцентных структур из сильнолегированных полупроводников при низких температурах // ФТП, 1973, т.7, с. 2269−2278.
- Lasher G., Stern F. Spontaneous and stimulated recombination radiation in semiconductors //Phis., Rev., 1964, v. 133, p 553−556.
- Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников // М.: Наука, 1978.
- Dumke W. P // Phys.Rev., 1963, v. 132, p. 1998−2005.
- Williams F.E. Donor-acceptor pairs of semiconductors //J. Chem. and Phys.Sol., 1960, v. 12, p. 276−283.
- Бимбетов Ф.Б., Джумамухамбетов Н. Г., Влияние индуцированных лазерным излучением дефектов на люминесценцию кристаллов InP // ФТП, 1998, т.32, в.11,с 1334—1336.
- Нокс Р. Теория экситонов // М.: Мир, 1966.
- Давыдов А.С. Теория твердого тела // М.: Наука, 1976. I
- Экситоны в полупроводниках // Сб. статей. Под ред. Б. М. Вула.- М.: Наука, 1971.
- Гросс Е.Ф., Пермогоров С. А., Разбирин Б. С. Аннигиляция экситонов и экситон-фотонное взаимодействие // УФЫ, 1971, т. 103, с. 431−446.
- Стопачинский В.Б. Примесная и внутризонная фотопроводимость фосфида галлия // ЖЭТФ, 1977, т. 72, с. 592−601.
- Garbuzov D.Z.- Proc.Intern.School on Semiconductor Optoelect // Warszawa: Polish Scientific Publishers, 1978.
- Каратаев B.B., Мильвидский М. Г., Валерий В. Негрескул, Царенков Б.В Эффекты полевого управления интенсивностью излучательной рекомбинации при нагреве носителей в GaAs //ФТП, 1969, т. 3, с. 617- 626.
- Перлин Ю.Е. Излучательный захват электронов отрицательными ионами и нейтральными атомами бериллия в GaP // УФН, 1963, т. 80, с. 553−561.
- Mooradian A., Fan H.Y., Avalanche breakdown in GaP //Phys.Rev., 1966, v. 148, p. 873−881.
- Landsberg P. T //Proc.Phys.Soc.Ser. В., 1957, v. 70, p. 282−290.
- Соловьева E.B., Мильвидский М. Г. Особенности дефектообразования в полупроводниках при изовалентном легировании //ФТП, 1983, т.17,в.11 с 2022—2024.
- Соловьева Е. В., Рытова Н. С., Мильвидский М. Г., Ганина Н. В. Электрические свойства арсенида галлия, легированного изовалентными примесями//ФТП, 1981, 15, с 2141—2146.
- Рытова Н.С., Соловьева Е. В., Мильвидский М. Г. О механизме влияния изовалентной примеси In и Sb на ансамбль точечных дефектов в GaAs //ФТП 1982 г., т. 16, в. 8, с 1491—1494.
- Косевич А. М. Физическая механика реальных кристаллов // Киев «Наукова думка», 1981.
- Соловьева Е. В., Освенский В. В., Мильвидский М. Г., Болынева Ю. Н., Григорьев Ю. А., Цыганов В. А. Влияние индия на электрофизические свойства монокристаллов арсенида галлия //ФТП, 1982 г., т. 16, с. 566−571.
- Лоренц М.Р., Морган Т. Н., Петти Г. Д. В кн. Труды международной конференции по физике полупроводников //М.: 1968.-Т.1, с. 524.
- Соловьева Е. В., Каратаев В. В., Мильвидский М. Г., Освенский В. Б., Столяров О. Г.Точечные дефекты в GaAs // ФТП, 1972, т.14, в. З, 528−534.
- Williams E.W., Elder W., Astles M.G., Webb M., Mullin J.B., Straughan В., Tufton P. J. Indium Phosphide // J. Electrochem. Soc. Solid-state. Sci. Tech-nol., v,120, №.12, p.1741−1749.
- Chevrier J., Huber A., Linh N.T. Zn-doping vapor-growth InP //J. Appl. Phys., 1980, v.51, №.1, p.815−817.
- Antypas G.A. Pervention of InP surface decomposition in liquid phase epitaxial growth// Appl. Phys. Lett., 1980, v. 37, №.l, p.64−65.
- Casey H.C., Buchler E. Evidence for low surface recombination velocity in n-type InP.// Appl. Phys. Lett., 1977, v30, №.5, p.247−249.
- Nagai H., Hoguchi Y. Surface-treatment effect on photoluminescence of InP// J. Appl. Phys. 1979, v.50, №.3, p. 1544−1545.
- Turner G.W., Fan J.C., Hsieh J.J. High-efficiency InP homojunction solar cells // Appl. Phys. Lett., 1980, v.37, №.4, p.400−402.
- Wagner J.F., Wilmsen C.W. Thermal oxidation of InP //J. Appl. Phys, 1980, v.51, №.1, p.812−814.
- Kane E.O., Band structure of indium antimonide //Journ. Phys. Chem. Solids, 1957, v. 1, p. 249−253.
- Braunetein R., KaneE.G. // Journ.Phys.Chem.Solids, 1962, v. 23,423−428.
- Cardona M., Electroreflectance at a semiconductor-electrolyte interface //Journ.Phys.Ghem.Solids, 1963, v. 24, p. 1543−1551.
- Kolodziejczak J, Temperature dependence of electron energy levels in solids I I J. Acta. Phys. Polon, 1961, v. 20, p. 289−294.
- Kolodziejczak J., Sosnowski L., //Acta Phys.Polon, 1962, v. 21, p.399−403.
- Cardona M., Modulation spectroscopy //Solid state physics, Suppl, N.Y. 1969, v. 11, p. 347−358.
- Kolodziejczak J., Zukotynski S. Polarons and excitons./ /Journ.Phys.Stat.Sol., 1966, v. 16, p.922−934.
- Williamms G.P., Cerrina F., Lapeyre G.J., Anderson J.R., Smith R.J., and Hermanson J., Experimental study of the band structure of GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, and InSb //Physical review В 1986, v.34, № 8, p 5548−5557.
- Маделунг., Физика полупроводниковых соединений элементов III и V групп // М: МИР, 1967.
- КиттельЧ., Квантовая теория твердых тел, перевод с англ.,// М, 1967.
- Adler R.B., Smith А.С., Longini R.L. Introduction to semiconductor physics //N-Y., 1964.p. 473.
- Днепровский B.C., Жуков E.A., Маркова Н. Ю., Муляров E.A., Черноуцан К. А., Шалыгина О. А. Оптические свойства экситонов в квантовых нитях полупроводник (InP) — диэлектрик//ФТТ, 2000., т.42,в.3,с. 532−536.
- Long D., Engergy bands in semiconductors // N-Y.1968.
- Китель Ч. Введение в физику твердого тела // М, Наука, 1978.
- Kolodziejczak J., On the ambipolar diffusion of impurities into InP //Acta. Phys.Polon., 1961. v. 20, 289−293.
- Restorff.J.B. Houston B. Allgaier R.C. The electron effective mass in InixGaxAsyPix from shubnikov-de hass measurement. // J Appl. Phys., 1980, v.51,№ 4,p. 2277−2278.
- Haki В., Jayaraman A" Kim C.K., Hole mass measurement in p-type InP and GaP by submillementre cyclotron resonance in pulsed magnetic fields // Journ. Appl. Phys, 1970, v.41, 5291 -5298.
- Сиукаев Н.В., автореферат диссертации //ТГУ, Тбилиси, 1970.
- Turner W. T ., Pettit G.D., Ainslie N.G. //Journ. Appl. Phys., 1963, v.34, p. 3274−3279.
- Turner W.J., Reese W.E., Pettit G.U. // Phys.Rev., 1967, v. 136, p.1467−1472.
- Наследов Д.Н., Попов Ю. Т., Сиукаев H.B., Старосельцева С. П. Электрические свойства n-InP при низких температурах // ФТП, 1969, т. З, в. З с. 454−456.
- Агаев Я., Слободчиков С .В., Изв.АН туркм. СССР, сер. физ-техн. хим. и геол. н. // 1963, № 6, с.109−116.
- Shaklee K.L., Pollak F.H., Cardona М., //Phys. Rev., Letters, 1965 т. 15, p. 883−891.
- Shaklee K.L., Cardona M., Pollak F.H. //Phys. Rev. Letter, 1965, v. 16. p. 4853.
- Leotin J., Barbaste R., Askenazy S.A., Skolinick M.S., Stridling R.A., Tu-chendler J. Hole mass measurement in p-type InP and GaP by submillemetre cyclotron resonance in pulse magnetic fields // Sol. Stat. Comm., 1974, v. l5,№.4,p.693−697.
- Kane E.O. Band structure of indium antimonide // J. Phys. Chem. Solid. 1957, v. l,№.4, p.249−261.
- Sakai S., Umeno M. Amemiya Y. Measurement of diffusion cofficienct and surface recombination velocity for p-InGaAsP grow on InP //Jap.J Appl.Phys., 1980, v.19, №.1,р.109−113.
- Majerfeld A., Wada O. Deep-level traps and the conduction-band structure of InP // Appl.phys.Lett., 1978, v.33, №.1 l, p.957−959.
- Lang D.V. deep-level transient spectroscopy. A new method to characterize traps in emiconductors (E/T) // J.Appl.Phys., 1974, v.45,No.7, p.3023−3032.
- Слободчиков С .В., Электрические свойства InP // ФТТ, 1964, т.6, с.2175−2181.
- Moss Т, S, Walton A.K. //Physika, 25, 1142, 1959.
- Кесаманлы Ф.П., Клотыныш Э. Э., Мальцев Ю. В., Наследов Д. Н., Уха-нов Ю.И. Излучательная рекомбинация в слабо и сильно легированном р-GaAs // ФТТ, 1964, т.6, 134−139.
- Austin I.G., Electronic affects in interdand absorption of semicondactors // Journ. Electronlce and Control, 1960, v.8, p. 167−172.
- Долгинов JI.M., Ибрахимов H., Рагулин В. Ю., Шевченко Е. Г., Зонная диаграмма гетеропереходов InP-GaxIni.xAsyPi.y //ФТПД976, в.6, с. 12 241 225.
- Cardona М., Proc. Intern. Conf. on Semicond. Phys.//Prague, 1960, p.388−391.
- Уханов Ю. И., Мальцев Ю.В.// Изв. АН СССР XXXVIII, 1964, с. 989.
- Именков А.Н., Сиукаев Н. В., Хадиков Н.К.Тунельные диодф на InP // ФТП, 1970. т. 4, 886−891.
- Slicksman М., Weiser К. // Journ.Phys.Chem.Solids, 1959. v. 10, p. 337−340.
- Алферов Ж.И., Агафоноф В. Г., Гарбузов Д. З., Давидюк Н. Ю., Ларионов В. Р., Халфин В. Б. Многопроходные структуры //ФТП. 1976, т. 10, в.8, с.1497−1506.
- Белоконь М.В., Рубинов А. П. Приставка-преобразователь на растворах органических красителей к серийному лазеру на азоте ЛГИ-21// ПТЭ, 1973, № 5, с.191−192.
- Ю.Б. Болховитянов Ю. Б., Болховитянова Р. И., Лосовайн В. И., Бейзель Н. Ф. Рост и легирование полупроводниковых кристаллов и пленок // «Наука» Новосибирск 1977.
- Баженов В.К., Переухов А. Г., Соловьева Е. В. Резонансный уровень сурьмы в арсениде галлия // ФТП. 1981, т. 15, в.4, с.768−770.
- Altarelli М. А //Phys.Rev. В II, 1975, р.5031−5039.
- Kleiman G.G., Decker M.T., Theory of dilute magnetic alloys. //Journ.Phys.Rev. В., 1978. v. 17, № 2, p 924−928.
- Солевьева E.B., Назарова Г. В., Лейферов Б. М., Лотцкий А. Г., Мильвид-ский М.Г., Рытова Н. С., Твирова Э. А. Особенности дефектообразования в кремнии, содержащем изовалентную примесь олова //ФТП, 1984, т. 18. в. 19, с.1573−1576.
- Грабко Д.З., Панфилов B.C. Марончук З. Е. Фосфид индия в полупроводниковой электронике //Сб.стат. Кишинев, 1972., с.235−238.
- Косевич A.M. Физическая механика реальных кристаллов // Киев. 1981. с.299−314.
- Свелин Р.А. Термодинамика твердого состояния./ М:., 1968., е.316.
- Гарбузов Д.З., Агафонов В. Г., Агаев В. В., Лантратов В. М., Чудинов А. В. Эффективный перенос возбуждения из эмиттера в активную область при фотолюминесценции InGaAsP/InP ДГС // ФТП, 1983, т. 17, в. 12, с. 2168−2172.
- Kim T.S., Lester S.D., Streetman B.G. Observation of radiative surface states on InP // J. Appl. Phis. 61 (5), 1 March 1987, pp 2072−2074.
- Васильев A.M., Ландсман А. П., Полупроводниковые фотопреобразователи // Москва, «Советское радио», 1971.
- Результаты данной работы доложены на конференциях и опубликованы вработах:
- Чабанов А.А., Козырев Е.Н, Агаев В. В., Яблочкина Г. И. Влияние мышьяка на структуру эпитаксиальной пленки InP // Труды Северо Кавказского государственного технологического университета. Владикавказ, СКГТУД997, с.247−249.
- Агаев В. В. Яблочкина Г. И. Измерение внешнего квантового выхода из-лучательной рекомбинации // Труды Северо-Кавказского государственного технологического университета. Владикавказ, СКГТУ, 2002, с.232−235.131
- Агаев В.В., Созаев В. А., Яблочкина Г. И. Влияние Аб на процессы де-фектообразования в эпитаксиальных пленках 1пР, // Труды Международной конференции «ФИЭМ"02» Калуга, КГПУ, 2002, с. 82.