Метод формирования регулярной матрицы нанокластеров кремния в системе кремний-диоксид кремния для элементов и устройств вычислительной техники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат технических наук Фам Куанг Тунг

• Фам Куанг Тунг
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Фам Куанг Тунг

Введение

Глава 1. Общая характеристика методов формирования и свойств нанокластеров кремния в системе кремний — диоксид кремния

1.1. Общая характеристика методов формирования нанокластеров

1.1.1. Литографические методы микроструктурирования поверхности.

1.1.2. Ионно-пучковые методы самоформирования наноструктур на поверхности полупроводников

1.1.3. Лазерное формирование наноструктур на поверхности кремния и в слое оксида кремния

1.2. Свойства нанокластеров кремния в системе кремний — диоксид кремния

1.2.1. Структура нанокластеров кремния в системе кремний — диоксид кремния

1.2.2. Электрофизические свойства нанокомпозита на основе нанокластеров кремния в системе кремний — диоксид кремния

Вывод к главе 1.

Глава 2. Изготовление экспериментальных образцов и выбор методов исследования

2.1. Подготовка подложек для формирования нанокластеров кремния в плёнке Si02 облучением лазера.

2.1.1. Выбор марки кремниевых пластин и метода их очистки

2.1.2. Выбор режимов и условий термического окисления кремниевых пластин

2.1.3. Схема и принцип работы лазерного комплекса для импульсной обработки экспериментальных подложек

2.1.4. Выбор метода лазерного микроструктурирования поверхности подложек для формирования HIGiSi в слое БЮг

2.2. Выбор методов исследования экспериментальных образцов

2.2.1.Метод вольт-фарадных характеристик

2.2.2. Метод катодолюминесценции

2.2.3. Метод просвечивающей электронной микроскопии.

2.2.4. Металлографический метод.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Исследование влияния лазерного излучения на электрофизические и структурные характеристики системы кремний — диоксид кремния

3.1. Влияние лазерного излучения на оптические свойства системы Si - SiC>

3.2. Влияния лазерного излучения на вольт-фарадные характеристики системы кремний-двуокись кремния

3.2.1. Исследование вольт-фарадных характеристик участков подложки, облучённых лазером

3.2.2. Исследование ВФХ необлучённых участков подложки, близко расположенных к облучённым областям подложки.

3.2.3. Влияние толщины слоя БЮг и расстояния от области облучения на электрофизические параметры системы Si-SiC>

3.3. Структурные характеристики полученных образцов..

Выводы к главе 3.

Глава 4. Разработка метода формирования регулярного массива нанокластеров кремния в системе кремний — диоксид кремния

4.1. Предложенная модель формирования нанокластеров кремния в системе Si - SiC>2 при лазерном облучении.

4.2. Дифракционно - проекционный метод лазерого облучения для формирования регулярного массива нанокластеров кремния в плёнке SiC>2 на кремниевой подложке,

4.3. Формирование регулярного массива нанокластеров кремния в плёнке sio2 на кремниевой подложке методом проекционного лазерого облучения

Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод формирования регулярной матрицы нанокластеров кремния в системе кремний-диоксид кремния для элементов и устройств вычислительной техники»

Актуальность работы. В настоящее время создание новых композитных материалов на основе кремния и диоксида кремния является очень актуальной проблемой. Кремний — это один из самых широко используемых материалов в современной полупроводниковой микроэлектронике, интегральной оптике. Специально легированный кремний широко применяется как материал для изготовления полупроводниковых приборов (транзисторы, термисторы, силовые выпрямители тока, управляемые диоды - тиристоры, солнечные фотоэлементы, и т. д.).

В традиционной планарной кремниевой технологии, благодаря которой появилось большое разнообразие полупроводниковых приборов и полупроводниковых интегральных микросхем (ПИМС), диоксид кремния используется для различных конструкционных и технологических целей. Разработчики изделий полупроводниковой микроэлектроники на основе МОП-транзисторов стремились к тому, чтобы добротно изолировать рабочую область транзистора от управляющего затвора, минимизируя тем самым токи утечки. В частности, использовали диэлектрики с контролируемыми токами утечки для создания элементов памяти с островками кремния, встроенным в диэлектрик («плавающими» затворами), которые служат центрами хранения заряда в так называемой перепрограммируемой памяти, или флэшпамяти. В настоящее время для создания такой памяти в качестве островков кремния могут быть использованы нанокристаллы кремния в термическом окисле кремния. Это позволит существенно уменьшить размер элемента памяти и увеличить число элементов на одном чипе.

Более того, квантование электронов и дырок в пределах нанокристалла привносит модифицирование свойств нанокомпозита, причем за счет квантования электронов расширяется спектр электронных переходов.

В оптике это проявляется в том, что наблюдается излучение от нанокристаллов в видимом диапазоне спектра, а в электронике — в проводимости традиционных диэлектриков, протекание тока через которые может регулироваться наличием наперед заданной концентрацией нанокристаллов.

Существуют разные методы получения объектов или рисунка на поверхности с размерами менее 100 нм, они разделяются на два основных класса. К первому относятся способы, основанные на использовании литографии нового поколения (Next Generation Lithography - NGL), ко второму - процессы самоформирования наноструктур. Нанотехнология, базирующиеся на методах литографии нового поколения является очень дорогостоящей или низкопроизводительней. Более того, имеются наноструктуры, которые не могут быть созданы с помощью литографии. Так, например, обстоит дело с углеродными нанотрубками, являющимися прерогативой процесса самоформирования. Поэтому, получение наноразмерных объектов на основе полупроводниковых материалов за счет процессов их самоформирования вызывает повышенный не только научный, но и практический интерес.

В настоящее время существуют очень разнообразно методы формирования нанообъектов или нанокомпозитных материалов: методы молекулярно-лучевой и газофазной эпитаксии; метод выращивания по механизму пар-жидкость-твердое тело; метод электрохимического травления; метод ионно-пучковой имплантации и метод лазерного облучения. Из перечисленных методов, метод лазерного облучения является наиболее перспективным за счет его универсальности, управляемости, производительности, простоты обработки и низкой стоимости.

Лазерное излучение является высокоэффективным инструментом, с помощью которого можно изменить структуру материала. Это используется в микроэлектронных технологиях обработки кремниевых подложек, например: лазерном напылении тонких пленок, лазерном отжиге 6 дефектов, лазерно-активированной диффузии примесей и т.п. Изменяя энергию лазерного импульса и время воздействия, можно реализовать широкий диапазон режимов воздействия от локального нагревания до строго дозированного удаления материала.

Лазерное формирование наноструктур вызывает большой научный и практический интерес, так как в области лазерных технологий за последние годы сделан громадный шаг вперед. Созданы лазеры с излучением, лежащим в глубоком УФ-диапазоне и длительностью импульсов вплоть до ультракоротких фемтосекундных, применение которых позволяет создавать четкие структуры любого размера и формы в различных материалах. Кроме того, использование лазеров позволяет производить наноструктурирование поверхности твердого тела с более низкой стоимостью по сравнению с другими методами. Существуют разные методы использования лазерного излучения для формирования наноструктур и нанорисунка на поверхности полупроводников. В настоящей время самым распространенным методом является метод, где мощный импульсный лазер используется в качестве источника для облучения тонкой пленки аморфного или монокристаллического полупроводника, полученной методом плазмо-химического осаждения. За счет воздействия лазера, в облученных областях плёнки аморфного полупроводника происходит процесс рекристаллизации и образуются наноструктуры монокристаллического полупроводника.

Существует большое количество экспериментальных и теоретических работ, связанных с исследованиями по влиянию лазерного излучения на кремнии и на систему кремния — диоксида кремния (Si — Si02). Основное внимание в этих работах уделяется разрушению поверхностей веществ, основанному на локальном испарении (абляции) материала лазерным излучением. Что касаются с влиянием лазерного излучения на систему Si — Si02 при воздействии лазера с значением мощностью до порогового, достаточного для испарения веществ, остается плохо излученным.

В настоящее время микроминиатюризация СБИС на кремниевых подложках достигла значений, которые являются по некоторым параметрам предельными с точки зрения физических ограничений процессов, происходящих в структурах СБИС [1]. Так, например, в настоящее время фирмой Intel выпускается микропроцессор Intel Core i7 с использованием 45-нанометровой технологии [2], и ведутся работы по внедрению в производство 32-нанометровой технологии [3]. В этих технологиях многие области чипа микропроцессора имеют размеры, измеряемые нанометрами. Длина затворов МОП-транзсторов в них равна 32 нм, ' а толщина подзатворного окисла - 1,2 нм. Число транзисторов в чипе процессора превышает миллиард.

Поэтому, наряду с усовершенствованием КМОП-технологии, расширяются исследования по созданию нанокомпозитов с кластерами кремния в тонких слоях Si02. Как уже указывалось выше, при определённых условиях нанокластеры в диэлектриках, и в частности нанокластеры кремния (HKnSi) в Si02, существенно меняют свойства диэлектрика. Особенно это касается нанокомпозита, когда нанокластер кремния имеет кристаллическую структуру (HKpSi). В этом случае квантование электронов в HKpSi, располагающихся в диоксиде кремния, и туннелирование через потенциальный барьер (гетерограницу между HKpSi и Si02) обеспечивает практическое использование таких материалов в наноэлектронике. Например, HKpSi может заменить поликристлический кремниевый электрод («плавающий затвор») в перепрограммируемой КЭШ памяти. В результате существенно увеличиваются степень интеграции и быстродействие запоминающего устройства. На основе композитных материалов, составной частью которых являются квантовые точки (КТ), квантовые нити (КН), нанокластеры, нанокристаллы, созданы одноэлектронные туннельные приборы и приборы - некоторое подобие МОП транзисторов. Делаются попытки создать с использованием нанокластеров кремния одноэлектронные запоминающие устройства с гегабитным объемом памяти, которые могли бы быть интегрированы с КМОП-структурами [4,5] .

Другим важным требованием к нанокомпозитам на основе HKpSi -SiC>2, обеспечивающим возможность их применения в электронных устройствах, является необходимость получения упорядоченного массива нанокристаллов кремния в диоксиде кремния. В идеальном случае - это возможность получения регулярной решётки нанокристаллов путём самоформирования нанокластеров кремния. Существует несколько методов самоформирования нанообъектов в нанокомпозитных материалах: молекулярно-лучевой и газофозной эпитаксии, выращивания по механизму пар-жидкость-твёрдое тело, электрохимического травления, ионно-пучковой имплантации, метод лазерного облучения. Из перечисленных методов, метод лазерного облучения является, по нашему мнению, наиболее перспективным ввиду его универсальности, управляемости, производительности, простоты обработки и низкой стоимости.

Из выше изложенного следует, что разработка метода формирования нанокомпозита на основе HKpSi в SiC>2 и получение регулярной матрицы нанокластеров кремния в плёнке диоксида кремния на кремниевой подложке для формирования элементов и устройств вычислительной техники, является актуальной проблемой.

Цель работы

Целью диссертационной работы являлось - исследование влияния лазерного облучения на систему Si - SiC>2 , разработка метода формирования нанокластеров кремния в диоксиде кремния, разработка метода формирования регулярной матрицы нанокластеров кремния в слое диоксида кремния и исследование возможности использования полученных нанокомпозитов в элементах и устройствах вычислительной техники.

Основные задачи

Основные задачи работы заключались в следующем:

1. Изучение методов формирования нанокластеров кремния в системе кремний - диоксид кремния и выбор метода для формирования нанокластеров кремния в системе Si — Si02 и получения упорядоченных массивов кластеров кремния.

2. Исследование влияния лазерного излучения на электрофизические и структурные свойства системы Si — Si02 - Выбор режимов лазерной обработки структур Si - Si02, обеспечивающих формирование нанокластеров кремния в слое диоксида кремния.

3. Исследование структурных и электрофизических параметров полученных нанокомпозитных структур, подтверждающих возможность их использования в элементах и устройствах вычислительной техники.

4. Разработка метода формирования упорядоченного массива нанокластеров кремния в слое диоксида кремния - основы для создания наноэлектронных устройств вычислительной техники.

Методы исследований.

При исследовании электрофизических параметров экспериментальных структур использовался метод высокочастотных вольтфарадных характеристик (ВФХ) и метод вольтамперных характеристик (ВАХ). По изменению вида экспериментальных ВФХ рассчитывались: изменение встроенного заряда в окисле, изменение плотности поверхностных состояний и заряд, обуславливающий гистерезис ВФХ. По изменению ВАХ можно было судить о токоперносе в полученных структурах. Исследование структурных особенностей нанокомпозита на основе кремний — диоксид кремния и в целом структуры кремниевая подложка - нанокомпозит производилось следующими методами: металлографии, локальной катодолюминесценции и электронной микроскопии. нанокластеров кремния в слое Si02 даёт возможность проектирования наноэлектронных устройств вычислительной техники.

Результаты, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Метод формирования нанокластеров кремния в плёнке Si02 в системе Si — Si02 с помощью лазерного облучения системы.

2. Метод управления плотностью заряда в системе Si — Si02 путём лазерного облучения.

3. Эффект дальнодействия, проявляющийся в изменении электрофизических параметров системы Si - Si02 на значительных расстояниях от области лазерного облучения.

4. Интерференционно-проекционный метод облучения лазером окисленной кремниевой подложки, обеспечивающий возможность формирования регулярного массива нанокласстеров кремния в системе Si - Si02.

Содержание диссертации

Диссертация состоит из введения и четырех глав.

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Фам Куанг Тунг

Основные результаты п выводы

1. Впервые показана возможность управления плотностью заряда в диоксиде кремния в системе Si - Si02 путём лазерного облучения. Таким образом, лазерная обработка создаёт возможность управления величиной пороговых напряжений МОП-транзсторов.

2. Впервые обнаружен эффект дальнодействия, проявляющийся в изменении дефектной структуры в системе Si - Si02 на значительных расстояниях от зоны лазерного облучения. Сделано предположение о том, что изменение дефектной структуры слоя Si02 при лазерном облучении обусловлено генерацией механических напряжений в системе Si - Si02.

3. Показано, что при достижении некоторой пороговой мощности лазерного излучения, воздействующего на систему Si - Si02, в плёнке Si02 происходит образование нанокластеров кремния.

4. Предложен, обоснован и реализован дифракционно-проекционный метод облучения лазером окисленной кремниевой подложки, обеспечивающий возможность формирования ре1улярного массива нанокластеров кремния в системе Si - Si02.

Регулярность массива обеспечивается делением пучка лазерного излучения на большое число пучков меньшей площади, равномерно расположенных на поверхности подложки. Размер нанокластеров и плотность регулярного массива зависят от размера отверстий в сетке-делителе пучка лазерного излучения и параметров объектива. Применение для деления лазерного пучка интерференционной решётки с высоким разрешением позволит получить нанокомпозит на основе Si - Si02 с высокой плотностью нанокластеров кремния, что даст возможность использовать такие регулярные массивы нанокластеров в изделиях наноэлектроники.

5. Показано, что нанокомпозитные структуры, полученные на основе лазерного облучения системы Si - SiC^MoryT быть использованы для формирования элементов интегральных схем на основе МОП-структур с улучшенными электрическими характеристиками.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. С. С. Дышловенко, Фам Куанг Тунг. Анализ топологии структур, полученных лазерным облучением. // Научно-технический Вестник Д Межвузовской конференции молодых ученых. СПбГУИТМО, 2005. Т.З. С.260-265.

2. С.С. Дышловенко, Погумирский М. В., Фам Куанг Тунг. Влияние лазерного микроструктурирования на морфологию и оптические свойства полученных структур. // Научно-технический Вестник III Межвузовской конференции молодых ученых. СПбГУИТМО, 2006. Вып.29. С.67-72.

3. С.С. Дышловенко, И.И. Стройков, Фам Куанг Тунг. Влияние лазерного микроструктурирования поверхности кремния на электрофизические свойства полученных структур. // Научно-технический Вестник III Межвузовской конференции молодых ученых. СПбГУИТМО, 2006. Вып.29. С.73-79.

4. Фам Куанг Тунг. Оптические свойства кремния и его взаимодействие с лазерным излучением. // Сборник тезисов IV Межвузовской конференции молодых ученых. СПбГУИТМО, 2007. С. 123.

5. Фам Куанг Тунг. Методы формирования нанокластеров кремния в системе кремнй — диосид кремния. // Сборник тезисов V Межвузовской конференции молодых ученых. СПбГУИТМО, 2008. С.296.

6. A.M. Скворцов, В.И. Соколов, А.А. Погумирский, С. Дышловенько, Фам Куанг Тунг. Некоторые свойства кремниевных микроструктур, полученых лазерным микроструктурированием поверхности. // Известие вузов. Приборостроение. СПбГУИТМО, 2008. Т.51. №10. С.79-84.

7. A.M. Скворцов, Фам Куанг Тунг. Структура нанокластеров кремния в системе кремний - диоксид кремния. // Известие вузов. Приборостроение. СПбГУИТМО, 2009. Т.52. №3. С.69-73.

115-а

8. A.M. Скворцов, Лэ Зуй Туан, В.А. Чуйко, Фам Куанг Тунг. Формирование регулярного массива наноструктур кремния в пленке S1O2 на кремниевой подложке методом проекционного лазерного облучения. // Известие вузов. Приборостроение. СПбГУИТМО, 2009. Т.52. №5. С.69-75.

9. Фам Куанг Тунг. Формирование регулярного массива наноструктур кремния в пленке БЮг на кремниевой подложке методом проекционного лазерного облучения //Тезисы докладов 16-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика - 2009". МИЭТ -Москва, 2009. С. 24.

10. Халецкий Р. А., Фам Куанг Тунг. Влияния излучения YLP - лазера на вольт-фарадные характеристики системы кремний - двуокись кремния // Научно-технический вестник. СПбГУИТМО, 2009. №5(63). С.44-47.

115-Ь

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фам Куанг Тунг, 2009 год

1. Takahashi М., Ohno Т., Sakakibara Y., Takayama К. Fally depleted 20-nm SOI CMOSFETs with W-CladGate/Source/Drain layers IEEE Transactions on Electron Devices. Vol.48, 2001, № 7, P. 1380-1385.

2. Intel 45 nm process technology http://www.intel.com/technology/architecture-silicon/45nm-core2/demo/?iid=SEARCH

3. Revolutionizing How We Use Technology—Today and Beyond http://www.intel.com/technology/architecture-silicon/32nm/index.htm?iid=tech as+silicon 32nm

4. Vijay Kumar. Nano Silicon // First edition 2007, Chennai, India.

5. Next Generation Lithography: http://en.wikipedia.org/wiki/Next-generationlithography

6. Melliar-Smith M., Helms В., Saathoff D., Cleavelin R. /International SEMATECH Annual Report 2001. Austin, TX: Sematech Inc. (www.sematech.org), 2002.

7. Technology Roadmap for Nanoeleclronics (Second Edition November 2000) European Commission 1ST programme Future and Emerging Technologies Edited by R. Compano

8. Extreme Ultraviolet Lythography : http://en.wikipedia.org/wilci/ Extreme ultraviolet lithography

9. Gwyn C.W., Stulen R., Sweeney D., Altwood D. /Extreme ultraviolet lithography.//-J. Vac. Sci. Technol. B, 1998,v. 16, pp. 3142-3149.

10. Mizusava N., Uda K., Watanabe Y., Pieczulewski С./ Global activities making X-ray lithography a reality for 100 nm production and beyond // Future Fab 5f London: Technology Publishing Ltd., 1997,p. 177-185.

11. Harriot L.R. / Scattering with angular limitation projection electron beam lithography for suboptical lithography// J. Vac. Sci. Technol. B. 1997, v. 15, № 6, pp. 2130-2135.

12. Harriot L.R./ Scattering with angular limitation projection electron beam lithography for suboptical lithography//J. Vac. Sci. Technol. B. 1997, v. 15, № 6, pp. 2130-2135.

13. Кибалов Д. С. Волнообразные наноструктуры на поверхности кремния, инициируемые ионной бомбардировкой : диссертация . доктора физико-математических наук : 05.27.01.- Ярославль, 2004.- 305 е.: ил. РГБ ОД, 71 06-1/175

14. Kurihara К., Iwadate K.t Namatsu Н., Nagase М., Takenaka Н., Murasc К./ An Electron Beam Nanolithography System and its Application to Si Nanofabrication.// Jpn. J. Appl. Phys., 1995, v, 34, pp. 6940-6946.

15. Electron Beam Lithography : http://en.wikipedia.oro/wiki/ Electronbeamlithography

16. Huey B.D., Langford RM. / Low-dose focused ion beam nanofabrication and characterization by atomic force microscopy. //Nanotechnology, 2003, v. 14, pp. 409-412.

17. Minne S.C., Manali S.R., Yaralioglu G., Atalar A., Quate C.F./ Automated parallel high-speed atomic force microscopy. //Appl. Phys. Lett., 1998, v. 72, № 18, pp. 2340-2342.

18. Longo D.M, Benson W.E., Chraska Т., Hull R. / Deep submicron microcontact printing on planar and curved substrates utilizing focused ion beam fabricated print heads.// Appl. Phys. Lett., 2001, v. 78, № 7, pp. 981 98.

19. Nanoimprint Lithography: http://en.wikipedia.org/wiki/ NanoimprintLithography

20. Muray L.P., Spallas J.P., Stebler C, Lee K., Manlcos M., Hsu Y., Gmur M., Chang T.H.P. /Advances in arranged microcohimn lithography.// J. Vac, Sci. TcehnoL B, 2000, v. 18,№6,pp. 3099-3104.

21. Musato M., Susumu G. / New concept for high-throughput multielectron beam direct write system. // L Vac- Sci. Technol. B, 2000, v. 18, № 6, pp. 3061 -3066.

22. Yin E., Brodie A.D., Tsai F.C., Guo G.X., Parker N-W. /Electron optical column for a multicolumn, multibeam direct write electron beam lithography system. // J. Vac. Sci.Technol., 2000, v. 18,№ 6 pp, 3126-3131.

23. Scott K.L. King T.J., Liebennan M.A. Leung K.N. /Pattern generators and microcolumns for ion beam lithography. // J. Vac. Sci. Technol. В 2000, v. 18, №6, pp.3172-3176.

24. Леденцов H. H, Устинов В. M. Щукин В. А., Копьев П. С., Алферов Ж. И., Бимберг Д. /Гетерострукгуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. //Обзор. ФТП, 1998, т. 32, №4, с. 385 -410.

25. Akimov A.N„ Fedosenko E.V., Neizvesinyi I.G., Shumsky V.N., Suprun S.P., Talochlcin A.B. /Formation of Self-Organized Quantum Dot Ensembles in Unstrained GaAs/ZnSe/QD Ge/ZnSe Heterosystem. //Phys. Low- Dim. Struct., 2002, №1/2, pp. 191-202.

26. Liua J.L., Khitun A, Wanga K.L, Borca-Tasciuc T-, Liub W.L., Chen G. Yuc DP./ Growth of Ge quantum dot superlattices for thermoelectric applications. // Journal of Crystal Growth, 2001, V. 227-22R, pp. 1111-1115.

27. Kamins T.L, Williams R.S-, Chen Y., Chang Y.L., Chang Y.AJ Chemical vapor deposition of Si nanowires nucleated by TiSi2 islands on Si.// Appl. Phys. Letters, 200, v. 76, №5, pp. 562-564.

28. Kamins T.I., Williams R.S., Basile D,P. /Ti-catalized Si nanowires by chemical vapor deposition: Microscopy and growth mechanisms. // J. Appl, Phys,, 2001, v.89, №2, pp. 1008-1016.

29. Chung S.W., Yu J.Y., Heath J,R./ Silicon nanowire devices.// Appl. Phys- Lett., 2000, v. 76, № 15, pp. 2068-2070.

30. Facsko S., Decorsy Т., Koerdt С., Trappe C., Kurz H., Vogt A., Hartnagel H.L./Formation of Ordered Nanoscale Semiconductor Dots by Ion Sputtering. // Science, 1999, v.285, pp, 1551-1553.

31. Gago R., Vazquez L., Cuerno R., Valera M., Ballestcros C., Albella J.M./Production of ordered silicon nanocrystals by low energy ion sputtering. // Appl. Phys.Lett.,2001,v.78,№21 ,pp, 3316-3318.

32. Borsoni G., Gros-Jean M.„ Korwin-Pawlowski M.L., Laffitte R., Le Roux V.,Vallier L. / Oxide nanodots and ultrathin layers fabricated on silicon using nonfocused multicharged ion beam. // J. Vac, Sci. Technol. B, 2000, v. 18r № 6, pp. 3535-3538.

33. Г.А. Качурин, С.Г. Яновская, B.A. Володин, В.Г. Кеслер, А.Ф. Лейер, М.О. Руаулт / О формировании нанокристалов кремния при отжиге слоев Si02,имплантированных ионами Si// физика и техника полупроводников, 2002, том 36, вып.6

34. Han-Woo Choi,* Hyung-Joo Woo, Joon-Kon Kim, Gi-Dong Kim, Wan Hong, and Young-Yong Ji / Encapsulated Silicon Nanocrystals Formed in Silica by Ion Beam Synthesis // Bull. Korean Chem. Soc. 2004, Vol. 25, No. 4 525

35. Y Liul, T P Chen, Y Q Fu, M S Tse, J H Hsieh, P F Ho/A study on Si nanocrystal formation in Si-implanted Si02 films by x-ray photoelectron spectroscopy//!. Phys. D: Appl. Phys. 36 (2003) L97-L100

36. G. S. Chang 1, C. N. Whang, E. Z. Kurmaev, S. N. Shamin, V. R. Galakhov, A. oewes, D.L. Ederer/The formation of Si nanocrystal in Si02 matrix after ion beam mixing and heat treatment//

37. Lewis G.W„ Nobes M.J., Carter G., Whitton J.L. The mechanisms of etch pit and ripple structure formation on ion bombarded Si and other amorphous solids. — Nucl. Instr, and Meth., 1980, № 1705 pp. 363-369

38. Д.С. Кибалов, И.В. Журавлев, П.А. Лепшин, В.К. Смирнов/ Перенос волнообразного нанорельефа на поверхность различных материалов// Письма в ЖТФ, 2003, том 29, вып. 22, р. 63-68

39. Jiun-Lin Yeh, Hsuen-Li Chen, An Shih and Si-chen Lee/ Formation of Si nanoclusters in amorphous silicon thin films by excimer laser annealing// ELECTRONICS LETTERS 11th November 1999 Vol. 35 No. 23, p. 2508-2509

40. C. F. Tan, X. Y. Chen, Y. F. Lu, Y. H. Wu, B. J. Cho, J. N. Zeng/ Laser annealing of silicon nanocrystal films formed by pulsed-laser deposition// Journal of Laser Applications — February 2004 — Volume 16, Issue 1, pp. 4045

41. Jiun-Lin Yeh Hsuen-Li Chen An Shih Si-Chen Lee/ Formation of Si nanoclusters in amorphous silicon thin films by excimer laser annealing // Electronics Letters,!999,V35, Issue:23,p.2058-2059.

42. Akira Watanabe, Fusao Hojo, Takao Miwa, Masatoshi Wakagi / Nanocrystalline Silicon Film Prepared by Laser Annealing of Organosilicon Nanocluster//Applied Surface Science 2002, v. 253, iss. 5, p. 2718-2726.

43. M.D. Efremov, V.V. Bolotov, V.A. Volodin, L.I. Fedina,A.A. Gutakovskii, S.A. Kochubei.// Sol. St. Phenomena, 57-58,507 (1997).

44. M.D. Efremov, V.A. Volodin, V.V. Bolotov, A.V. Vishnyakov, O.K. Shabanova, D.I. Bragin, L.I. Fedina, S.A. Kochubei. Sol.St. Phenomena, 6970, 557 (1999)

45. T. Sameshima, S. Usui.//J. Appl. Phys., 70, 1281 (1991).

46. Cheng-Yen Chen, Steffen Gurtler, С. C. Yang/ Formation Mechanism Dependence on Laser Power of UV-laser Ablated Silicon Surface Gratings// CLEO,Paafic Rim '99, ThF2,p. 624-625

47. A. Medvid, P. Onufrijevs, D. Kropman, E. Mellikov, F. Mukepavela, G.Bakradze / Change of Si02 on Si layer by YAG:Nd laser radiation // V.353, Issues 5-7, 2007, P. 703-707

48. H.-P. Wu, A. Okano, K. Takayanagi / Photoluminescence properties of size-selected Si nanocluster films prepared by laser ablation // Appl. Phys. (2000), A 71, 643-646

49. Arturs Medvids / Laser Operating Self-assembling Formation of Semiconductor Nanostructures (Si, Ge,SiC, GaAs and SiGe) for Nanoelectronics Application//Journal of Non-Crystalline Solids 2007

50. Ching-Ting Lee /Photonic performance of Si nanocluster grown by laser assistance // 0-7803-9329-5/05/S20.00 ©2005 IEEE.

51. H.H. Кононов, Г.П. Кузьмин, A.H. Орлов, A.A. Сурков, O.B. Тихоневич/ Оптические и электрические свойства тонких пластин, изготовленных из нанокристаллических порошков кремния // Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 7,р.868-874.

52. К. Накамото /Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений // (М., Мир, 1966) с. 147.

53. A.M. Скворцов, В.В. Плотников, В.И. Соколов. Формирование нанокластеров кремния в структуре кремний/диоксид кремния // Известия высших учебных заведений. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. 2006. Т.48, № 3, с. 6267.

54. Kawazoe Y., Kondow Т., Ohno К. Clusters and nanomaterials. Theory and experiment. Berlin: Springer, 2002. 334 p.

55. Kaxiras E., Jackson K. Shape of small silicon clusters// Phys. Rev. Lett. 1993. V. 71. N. 5. P. 727-730.

56. Structures of medium-sized silicon clusters/ Ho Kai-Ming, Shvartsburg A.A., PhanBicai and al. //Nature (Gr. Brit.), 1998, N6676. P. 582-585.

57. Guha, S. Characterization of Si+ ion-implanted Si02 films and silica glasses / Soumyendu Guha //J. Appl. Phys. 1998. - Vol.84, №9. - P.5210-5217.

58. Cullis, A.G. The structural and luminescence properties of porous silicon / A.G. Cullis, L.T.Canham, P.D.J. Calcott // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol.82, №3. -P.909-965.

59. Kanemitsu, Y. Resonantly excited photoluminescence from porous silicon: Effects of surface oxidation on resonant luminescence spectra / Y. Kanemitsu, S. Okamoto // Phys. Rev. B. 1997. -Vol.56, №4. - P.R1696-R1699.

60. Electronic states and luminescence in porous silicon quantum dots: The role of oxygen / M.V.Wolkin, J. Jorne, P.M. Fauchet, G. Allan, C. Delerue // Phys. Rev. Lett. 1999. - Vol.82, №1. -P. 197-200.

61. В. H. Богомолов, С. А. Гуревич, M. В. Заморянская, А. А. Ситникова, И. П. Смирнова, В. И. Соколов./ Образование нанокластеров кремния при модификации силикатной матрицы электронным пучком. //ФТТ, т. 43, в. 2, 2001, с. 357-359.

62. М. V. Zamoryanskaya and V. I. Sokolov./ Structural study of thermal-oxyde films on silicon by cathodoluminescence.// Phys. Solid State, v. 47, n. 11, 1998, p. 1797-1801.

63. M. V. Zamoryanskaya , V. I. Sokolov , A. A. Sitnikova and C. G. Konnikov. /Cathodoluminescence study of defect distribution at different depths in films Si02/Si.// Sol. State Phen., v. 63-64, 1998, p. 237-242.

64. C. Diaz-Guerra, J. Piqueras, D. A. Kurdyukov, V. I. Sokolov and M. V. Zamoryanskaya./ Defect and nanocrystal cathodoluminescence of synthetic opals infilled with Si and Pt.// J. Appl. Phys., v. 89, 2001, p. 2720-2726.

65. M.V. Zamoryanskaya, V.I. Sokolov / Cathodoluminescence study of silicon oxide -silicon interface// Phys. Tech. Semiconductor, 2007, v. 41, issue 4, p. 475-463.

66. T. Shimizu-Iwayama, K. Fujita, S. Nakao, K. Saitoh, R. Fujita, N. Itoh. J. Appl. Phys., 75, 7779 (1994).

67. Г.А. Качурин,И.Е. Тысченко, В. Скорупа, Р.А. Янков, К.С. Рулавлев, Н.А. Пазников, В.А. Володин, А.К. Гутаковский, А.Ф. Лейер. /ФТП, 31 (6), 730 (1997)

68. С. Delerue, М. Lannoo, G. Allan. Phys. Rev. Lett., 84, 2457 (2000).

69. A. Zunger, L.-W. Wang. Appl. Surf. Sci., 102, 350 (1996).

70. V Ioannou-Sougleridis and A G Nassiopoulou/ Charging characteristics of Si nanocrystals embedded within Si02 in the presence of near-interface oxide traps // Journal of Physics: Conference Series 10 (2005) 39^2

71. Michele L. Ostraat and Jan W. De Blauwe / Future Silicon Nanocrystal Nonvolatile Memory Technology//Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 686, p. A.5.21-31

72. P Dimitrakis, P Normand, E Vontitseva, К II Stegemann, К H Heinig, B. Schmidt /Memory devices obtained by Si+ irradiation through poly Si/Si02 gate stack//Journal of Physics: Conference Series 10 (2005) 7-10

73. V Ioannou-Sougleridis and A G Nassiopoulou/ Charging characteristics of Si nanocrystals embedded within Si02 in the presence of near-interface oxide traps // Journal of Physics: Conference Series 10 (2005) 39-42.

74. M. Fanciulli, M. Perego, C. Bonafos, A. Mouti, S. Schamm, G. Benassayag / Nanocrystals in high-k dielectric stacks for non-volatile memory application// Advances in Science and Tech. Vol 51 (2006) pp. 156-166.

75. Jan De Blauwe / Nanocrystal Nonvolatile Memory Devices //IEEE TRANSACTIONS ON NANOTECHNOLOGY, VOL. 1, NO. 1, MARCH 2002

76. Leonid Tsybeskov / Nanocrystalline Silicon Superlattices for Nanoelectronic Devices //

77. P. Dimitrakis, P. Normand / Semiconductor Nanocrystal Floating-gate Memory Devices // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 830 2005 , D5.1.1 -1.15

78. Sandip Tiwari, Farhan Rana, Kevin Chan, Hussein Hanafi, Wei Chan, Doug Buchanan / Volatile and Non-Volat ile Memories in Silicon with Nano-Crystal Storage //0-7803-2700-4 $4.00 01995 IEEE, IEDM 95-521, 20.4.1-5

79. Q. Ye, R. Tsu, E.H. Nicollian./ Resonant tunneling via microcrystalline-silicon quantum confinement // Phys. Rev. B, 44 (4), 1806 (1991).

80. Tsu. Appl. Phys. A, 71, 391 (2000).

81. Y. Inoue, A. Tanaka, M. Fujii, S. Hayashi, K. Yamamoto.J. Appl. Phys., 86 (6), 3199 (1999).

82. D.V. Averin, A.N. Korotkov, K.K. Likharev. Phys. Rev. B, 44 (12), 6199 (1991).

83. К. Рейви. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии.- М.: Мир, 1984,475 с

84. В. И. Соколов, В. В. Плотников, А. М. Скворцов, Е. Г. Фролкова, Р. А. Халецкий. Особенности термического окисления кремния, обусловленные несоответствием на межфазной границе.// Известия ВУЗов. Электроника, 2002, №5, с. 17-21

85. Ф. Л. Эдельман. Структура компонентов БИС. Новосибирск: Наука, 1980, 356 е.;

86. Н. Kageshima and К. Shiraishi. Relation between oxide growth direction and stress on silicon surfaces and at silicon-oxide/silicon interfaces.// Surf. Sci., v. 438, 1999, p. 102-106,

87. В.П. Вейко, С.С. Дышловенко, A.M. Скворцов. Лазерное микроструктурирование поверхности кремния. // Научно-технический сборник «Диагностика и функциональный контроль качества оптических материалов» часть 2. СПбГУИТМО, 2004. С. 138 153.

88. S.M.Metev, V.P.Veiko. Laser assisted microtechnology // Springer-Verlag, Heidelberg, 1994 (first edition), 1998 (second edition).

89. Veiko V.P. Laser microshaping: Fundamentals, practical application, and future prospects. // RIKEN Review №32 (January, 2001). -P. 11-18

90. Justin R. Serrano, David G. Cahill. Micron-scale buckling of Si02 on Si.//J. Appl. Phis. 92, (2002). 7606-7610

91. Effect of energy above laser-induced damage thresholds in the micromachining of silicon by femtosecond pulse laser B.K.A. Ngoi*, K. Venkatakrishnan, E.N.L. Lim, B. Tan, L.H.K. Koh Optics and Lasers in Engineering 35 (2001) 361-369

92. Ефимов И.Е., Козырь И .Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. М.: Высшая школа, 1986,- 243 с.

93. C.-F. Lin, С. W. Liu, M.-J. Chen, М. Н. Lee and I. С. Lin. Infrared electroluminescence from metal-oxide-semiconductor structures on silicon. J. Phys.: Condens. Matter, v. 12, 2000, p. 205-210.

94. Барабан А. П., Булавинов В. В., Коноров П. П. Электроника слоев Si02 на кремнии.- Л.: Издательство Ленинградского университета, 1988.- 304 с.

95. Гриценко В.А. Строение и электронная структура аморфных диэлектриков в кремниевых МДП структурах- Новосибирск: ВО "Наука". Сибирская издательская фирма, 1993- 280 с.

96. Z. GabuiTo, G. Pucker, P. Bellutti and L. Pavesi. Electroluminescence in MOS structures with Si/Si02 nanometric multilayers// Solid State Communications.-v. 114,-2000,-P. 33-37.

97. G. F. Bai, Y Q. Wang, Z. C. Ma, W. H. Zong and G. G. Qin. Electroluminescence from Au/native silicon oxide layer/pC-Si and Au/native silicon oxide layer/nC-Si structures under reverse biases// J. Phys.: Condens. Matter.- v. 10.- 1998.- P. 717-721.

98. N. Porjo, T. Kuusela and L. Heikkila. Characterization of photonic dots in Si/Si02 thin-film structures// J. Appl. Phys.- v. 89.- 2001.- P. 4902-4906.

99. S.Chelan, R.G.Elliman, K.Gaff and A.Durandet. Luminescence from Si nanocrystals in silica deposited by heliconactivated reactive evaporation// Appl. Phys. Lett.- v. 78.- 2001.- P. 1670-1672.

100. Силинь A. P., Трухин A. H. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном Si02.- Рига: Зинатне, 1985.- 244 с.

101. L. N. Skuja, A. R. Silin. A model for the non-bridging oxygen center in fused silica. The dynamic Jahn-Teller effect// Phys. Status Solidi. A.- v. 70.- 1982.- P. 43-49.

102. L. N. Skuja, A. N. Streletsky, A. B. Pakovich. A new intrinsic defect in amorphous Si02: Twofold-coordinated silicon// Sol. State. Comm.- v. 50.-1984.-P. 1069-1072.

103. M. V. Zamoryanskaya and V. I. Sokolov. Structural study of thermal-oxyde films on silicon by cathodoluminescence// Phys. Solid State.- v. 47.- № 11.-1998.-P. 1797-1801.

104. М. V. Zamoryanskaya, V. I. Sokolov, A. A. Sitnikova and C. G. Konnikov. Cathodoluminescence study of defect distribution at different depths in films Si02/Si// Sol. State Phen.- v. 63-64.- 1998.- P. 237-242.

105. Богомолов В. H., Гуревич С. А., Заморянская М. В., Ситникова А. А., Смирнова И. П., Соколов В. И. Образование нанокластеров кремния при модификации силикатной матрицы электронным пучком// ФТТ.- Т. 43.- в. 2.- 2001.- С. 357-359.

106. С. Diaz-Guerra, J. Piqueras, D. A. Kurdyukov, V. I. Sokolov and M. V. Zamoryanskaya. Defect and nanocrystal cathodoluminescence of synthetic opals infilled with Si and Pt// J. Appl. Phys.- v. 89.- 2001,- P. 2720-2726.

107. H. -J. Fitting, T. Ziems, A. von Czarnowski, B. Schidt. Luminescence center transformation in wet and dry Si02// Radiation Measurement.- v. 38.- 2004.- P. 649-653.

108. M. Schmidt, J. Heitmann, R. Scholz and M. Zacharias. Bright luminescence from erbium doped nc-Si/Si02 superlattices// J. Non-Crystalline Solids.- v. 299-302,- 2002.- P. 678-682.

109. M. Zacharias, S. Richter, P. Fischer, M. Schmidt and E. Wendler. Room temperature luminescence of Er doped nc-Si/Si02 superlattices// J. Non-Crystalline Solids.- v. 266-269.- 2000.- P. 608-613.

110. Качурин Г.А., Реболе JI., Скорупа В., Янков Р.А., Тысченко И.Е., Фреб X., Беме Т., Лео К. Коротковолновая фотолюминесценция слоев Si02, имплантированных большими дозами ионов Si+, Ge+ и Аг+// ФТП.- Т. 32.в. 4.- 1998.- С. 439-444.

111. Барабан А.П., Малявка Л.В. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных структурах кремний-двуокись кремния// ПЖТФ.-1997.- Т. 23.-в. 20.-С. 26-31.

112. Барабан А.П., Коноров П.П., Малявка JI.B., Трошихин А.Г. Электролюминесценция ионно-имплантированных структур кремний-двуокись кремния// ЖТФ.- 2000.- Т. 70.- в. 8.- С. 87-90.

113. Качурин Г.А., Реболе JL, Тысченко И.Е., Володин В.А., Фельсков М., Скорупа В., Фреб X. Формирование центров фотолюминесценции при отжиге слоев Si02, имплантированных ионами Gе// ФТП.- 2000.- Т. 34.-в.1.- С. 23-27

114. С. Wu. С. Н. Crouch, L. Zhao and Е. Mazur. Visible luminescence from silicon surfaces microstructured in air// Appl. Phys. Lett.- v. 81.- № 11.- 2002.- P. 1999-2001.

115. Образцов A.H., Тимошенко В.Ю., Окуши X., Ватанабе X. Сравнительное исследование оптических свойств пористого кремния и оксидов SiO и Si02// ФТП.- Т. 33.- в. 3.- 1999.- С. 322-326.

116. Т. Torchinska, J. Aguilar-Hernandez, М. Morales-Rodriguez, et all. Comparative investigation of photiluminiscence of silicon wire structures and silicon oxide films// Journal of Physics and Chemistry of Solids.- v. 63.- 2002,-P. 561-568.

117. Т. V. Torchynska, В. M. Bulakh, G. P. Polupan et all. Comparativeinvestigation of surface structure, photoluminescence and its excitation in130silicon wires// Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena.- v. 114-116.-2001.- P. 235-241.

118. E. Degoli and S. Ossicini. The electronic and optical properties of Si/Si02 superlattices: role of confined and defect states// Surface Science.- v. 470.2000.- P.32-42.

119. McLean T.P., Loudon R., J. Phys. Chem. Solids. 13, №1, p. 1-9 (1960)

120. Акимченко И.П., Бармин Ю.В., Вавилов B.C. и др. ФТП, 18, № 12 с.2138-2141 (1984)

121. G.D.Sanders, Y.C. Chang/ Phys.Rev. В, 45, 9202 (1992)

122. L.N.Skula , A.R.Silin "Non-Brigen Oxigen Center in Fused Silika" phis.stat.sol. (a) 70, 43 (1982)13 9. H.-J. Fitting, T. Barfels, A.N. Trukhin, B. Schmidt, A. Gulans, A. Von Czarnovski, Journal of Non-Crystalline Solids 303, p.218-231, (2002)

123. Павлова. Виолетта Тимофеевна. Оптика тонких пленок и технология их нанесении // Минск. БПИ. 1990.

124. JI. Майсера, Р. Глэнта, М. И. Елинсона, Г. Г. Смольно. Технология тонких пленок // справочник, Советское радио, Москва 1977.