Модификация анодных окисных пленок для фотодиодов на монокристаллическом арсениде индия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Митасов Павел Викторович

• Митасов Павел Викторович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Митасов Павел Викторович

Перечень используемых сокращений

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Фотодиодные приборы на монокристаллах А3В5

1.2. Основные параметры монокристаллического InAs

1.3. Защитные покрытия

1.4. Электрофизические параметры границы раздела InAs-пассивирующее покрытие

1.5. Теории переноса заряда при анодировании

1.6. Граница раздела полупроводник - электролит

1.7. Выводы по главе

2. Методика исследования

2.1. Исследование рельефа и шероховатости поверхности

2.2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

2.3. Рентгеновские фотоэлектронные спектры

2.3.1. Общие сведения

2.3.2. Химические сдвиги остовных уровней

2.3.3. Структура валентной зоны

2.3.4. Рентгеновские сателлиты и духи

2.3.5. Сателлиты «встряски» (shake-up)

2.3.6. Сателлиты «стряхивания» (shake-off)

2.4. Обработка полученных спектров

2.4.1. Вычитание сателлитов

2.4.2. Шумы и необходимость сглаживания

2.4.3. Дифференцирование спектров

2.4.4. Вычитание фона

2.5. Выводы по главе

3. Исследование АОП для фотодиодов на InAs

3.1. Объект исследования

3.2. Исследование поверхности АОП методом РФС

3.3. Исследование вольт-фарадных характеристик анодных окислов

3.4. Профили распределения элементного состава

3.5. Механизмы анодного окисления

3.6. Химическое состояние элементов в АОП

3.8. Выводы по главе

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Приложение

Перечень используемых сокращений ВФХ - вольтфарадная характеристика

ВАХ - вольтамперная характеристика ППС - плотность поверхностных состояний АОП - анодная окисная пленка АО - анодный окисел

МДП - структура металл-диэлектрик-полупроводник

МОП - металл-окисел-полупроводник

ТКР - температурный коэффициент расширения

ОПЗ - область пространственного заряда

ГРШ - генерационо-рекомбинационный шум

РФС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

ОЭС - Оже-электронная спектроскопия

ВИМС - масс спектроскопия вторичных ионов

ССК - сульфосалициловая кислота

ТОПЗ - ток, ограниченный пространственным зарядом

АПЕС - электронные состояния адсорбционного происхождения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модификация анодных окисных пленок для фотодиодов на монокристаллическом арсениде индия»

Введение

Арсенид индия имеет малую ширину запрещенной зоны, что позволяет фотоприемникам на его основе перекрывать инфракрасный диапазон в пределах длин волн 0,5-3,46 мкм, в котором они имеют высокую квантовую эффективность. Это позволяет использовать приборы на его основе в качестве фотоприемных устройств, таких как приборы с зарядовой связью и фотодиодные структуры.

Во всех этих приборах порог чувствительности на рабочей частоте определяется генерационно-рекомбинационными шумами, которые определяют уровень собственных шумов приборов. Темп генерационно-рекомбинационных процессов на границе раздела полупроводника с пассивирующим покрытием значительно превышает его в объеме, из-за большей плотности поверхностных состояний (ППС) и встроенного в пассивирующее покрытие заряда (Qss). Особенно это будет сказываться на фотодиодных структурах, у которых р-п переход выходит на поверхность полупроводника по периметру структуры.

В настоящее время в технологии производства фотоприемников из InAs в качестве пассивирующего покрытия используют анодные окисные пленки (АОП), выращенные во фторсодержащих электролитах [1-14], что позволяет получить качественную границу раздела полупроводника с пассивирующим покрытием, с малой плотностью поверхностных состояний и малым поверхностным зарядом (^<2,2- 1010эВ-1см-2, Qss<5•1011см-2).

Однако на данный момент отсутствуют данные о взаимосвязи режимов анодирования InAs в этих электролитах с такими характеристиками как ППС и Qss. Кроме того, нет единого мнения о самих механизмах анодного окисления InAs во фторсодержащих электролитах, а также о методах модификации АО при вариации режимов анодирования, с целью контролируемого изменения состояния границы раздела полупроводника с АОП. Так же не окончательно разработан вопрос о механизмах влияния галогенов в АОП на качество границы раздела InAs-АОП.

Целью данной работы является установление взаимосвязи электрофизических параметров границы раздела АОП-монокристал InAs с профилем распределения элементного состава и химическим состоянием этих элементов по толщине АОП для создания управляемой технологии анодирования во фторсодержащем электролите при производстве фотодиодных структур. Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• Определены профиль распределения элементного состава и химическое состояние элементов в АОП, выращенных при различных режимах анодирования.

• Определены причины изменения электрофизических параметров границы раздела монокристаллического арсенида индия с АО при различных режимах анодирования.

• Определены динамика процессов и механизмы формирования анодной пленки при анодировании монокристаллического арсенида индия во фторсодержащем электролите. Предложена модель анодного окисления InAs во фторсодержащем щелочном электролите в гальваностатическом режиме.

Объект и методы исследования

В работе исследовали структуры, полученные на InAs марки ИМЭб п-типа проводимости, (ТУ 48-4-420-92). Для формирования АОП был использован щелочной фторсодержащий электролит. Пленки АО получали в гальваностатическом режиме при конечных напряжения анодирования 15, 20 и 25 В, плотностях тока 0,055 и 0,5 мА/см2, с толщинами АОП от 29 нм до 53 нм, полученными на разных кристаллографических плоскостях InAs (111 )А и (111 )В.

Исследование элементного состава и химического состояния проводилось методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС). Профиль распределения элементного состава в АОП получали при помощи травления ионами аргона.

На изготовленных МДП-структурах проводились измерения равновесных темновых высокочастотных вольт-фарадных характеристик при 77 К. Плотность поверхностных состояний определяли методом Термана.

Научная новизна работы

• Впервые получено пространственное распределение по толщине пленки элементного состава фторсодержащих АОП InAs и химического состояния элементов в АОП, выращенных при разных режимах анодирования. Показано, что концентрация фторсодержащих окислов в АОП увеличивается с ростом плотности тока анодирования, с ростом толщины АОП и зависит от ориентации кристалла.

• Впервые установлена взаимосвязь электрофизических параметров границы раздела InAs-АОП, с профилем распределения элементного состава и химическим состоянием элементов АОП выращенного на InAs при разных режимах анодирования. Установлено, что величина эффективного поверхностного заряда на границе раздела InAs-АОП зависит от положения центроида пространственного распределения фтора, а мерой взаимосвязи количества фтора в АОП с эффективным положительным зарядом на границе раздела InAs-АОП может служить эффективная поверхностная концентрация фтора, приведенная к границе раздела с полупроводником.

• Предложена модель образования фторсодержащих компонент АОП, которая заключается в образовании окислов и оксифторидов InAs на границе раздела АОП с электролитом. При этом монокристаллический полупроводник под действием поля разрушается, а его ионы перемещаются к границе раздела с электролитом. Одновременно часть фторсодержащих ионов проникает сквозь АОП до границы раздела с монокристаллом, где образуются и накапливаются фторсодержащие компоненты окисла.

• Впервые показано, что при увеличении плотности тока анодирования в гальваностатическом режиме объемная плотность положительного встроенного заряда увеличивается. Одновременно это приведёт к повышенной концентрации

фтора, отрицательные ионы которого нейтрализуют положительный встроенный заряд. В результате эффективная поверхностная плотность заряда (Qss) будет зависеть от совокупности следующих факторов: плотность тока анодирования; сторона монокристалла InAs (111 )А или (111)В; конечное напряжение при анодировании (толщина АОП); концентрация фторсодержащей добавки в электролите.

Научные положения, выносимые на защиту

• При анодном окислении InAs во фторсодержащем электролите, количество накопленного фтора, на границе раздела АОП-полупроводник прямо пропорционально плотности тока, времени анодирования и зависит от кристаллографической ориентации поверхности InAs (111 )А или (111)В. В процессе роста концентрация фтора в объеме АОП не меняется.

• С увеличением поверхностной концентрации фтора, плотность встроенного заряда уменьшается. При смещении центроида (центра масс) распределения фтора к монокристаллическому InAs, плотность встроенного заряда уменьшается.

• Механизм анодного окисления InAs во фторсодержащем щелочном электролите в гальваностатическом режиме заключается в следующем: в процессе анодирования кислород вступает в соединение с элементами полупроводника преимущественно на границе раздела окисла с электролитом. Образование фторсодержащих компонент АОП происходит по двум механизмам: образование фторидов индия и мышьяка на границе раздела АОП с электролитом; сквозное проникновение фторсодержащих ионов к переходной области АОП -полупроводник, с последующим образованием и накоплением фторсодержащих компонент оксидов в данной области. Объемная плотность встроенного заряда вызвана преимущественно недоокисленным индием, максимальная вблизи границы раздела с InAs, увеличивается при увеличении плотности тока анодирования.

Практическая и теоретическая значимость

• Установлено, что АО InAs, полученный на сторонах монокристалла InAs (111 )А или (111)В, имеет различия в элементном составе и, как следствие, в электрофизических параметрах границы раздела АОП-InAs. В рамках изменения плотности тока анодирования 0,055-0,5 мА/см2, конечного напряжения 15-25В, распределение фторсодержащих окислов свидетельствует об уменьшении Qss при увеличении плотности тока и конечного напряжения при анодировании на стороне (111)А.

• Установлено, что основной вклад в уменьшение Qss и ППС на границе раздела АОП-InAs вносит не просто абсолютное количество фтора, но и вид его пространственного распределения. С увеличением поверхностной концентрации фтора и приближении центроида распределения фтора к границе раздела с InAs, встроенный заряд уменьшается. Одновременно, уже при небольшой концентрации F вблизи границы раздела, ППС близка к минимальным значениям и мало меняется при дальнейшем увеличении концентрации фтора.

• Выработаны рекомендации для модификации режимов анодного окисления InAs во фторсодержащем щелочном электролите в технологии производства фотодиодных структур на основе монокристаллического InAs, которые позволяют получить оптимальные параметры границы раздела полупроводника и АОП, для производства фоточувствительных элементов (^<2,21010эВ-1см-2, Qss<5•1011см-2). При этом ППС будет близка к минимальным значениям при плотности тока в пределах 0,5-0,055 мА/см2, толщинах АОП в пределах 29-53 нм. Встроенный заряд будет уменьшаться от значений 5 1011см-2 до 2 1011см-2 при увеличении толщины АОП от 29 нм до 53 нм соответственно при плотности тока 0,5 мА/см2.

• Определенны динамические процессы и механизмы формирования границы раздела АОП-InAs, объема АОП и поверхности АОП, при анодировании во фторсодержащем электролите. Кислород вступает в соединение с атомами полупроводника преимущественно на границе раздела АОП-электролит.

Фторсодержащие оксиды образуются по двум механизмам. Первый аналогичен окислению полупроводника кислородом на границе с электролитом. Второй механизм заключается образовании оксифторидов полупроводника вблизи монокристаллического InAs.

1. Обзор литературы 1.1. Фотодиодные приборы на монокристаллах А3В5

Начиная с 60-х годов прошлого века, серийно выпускаются фотоприемники на основе А3В5 (InAs, 1пЫ, 1пР, GaAs, AlAs, GaSb...). Одними из самых

распространенных приборов являются фотодиодные структуры. На рисунке 1.1 показана наиболее распространенная структура фотодиода в разрезе на основе полупроводников А3В5. Как показано, р-п переход

Рисунок 1.1. Типовое исполнение фотодиода в разрезе

а, следовательно, и ОПЗ, выходят на границу раздела полупроводника с пассивирующим покрытием по периметру фотодиода. В случае если граница раздела имеет много дефектов, то фотодиод будет иметь достаточно большой шумовой ток. Так, например теория Норта (North) [15], основана на предположении, что шум создается флуктуациями поверхностного потенциала ф

Эти флуктуации являются тепловыми. Модель, предложенная Мак-Уортером, объясняет шум флуктуациями числа носителей заряда в результате захвата части носителей «глубоко лежащими ловушками», которые могут находиться в слое над поверхностью полупроводника. Количественные оценки показали [16], что при реальной толщине поверхностной окисной пленки такой моделью можно

объяснить закономерность шума со стороны нижних частот вплоть до сотых долей герца. Более подробные исследования ловушек, дающих основной вклад в этот шум, позволили заключить, что основную роль играют ловушки, расположенные на уровне Ферми и вблизи него [16]. Генерационно-рекомбинационный шум возникает вследствие флуктуации скорости генерации и рекомбинации носителей. Случай полупроводника с проводимостью, близкой к собственной, в котором дырки и электроны находятся в равновесии с акцепторными и донорными уровнями, рассматривался Ван-дер-Зилом [17]. Спектр плотности шума такого биполярного полупроводника будет иметь два перегиба. Из величин амплитуд можно независимым образом определить значения времен жизни. На ГРШ образцов с собственной проводимостью также влияют "быстрые" уровни прилипания [18], увеличивая время релаксации ГР флуктуаций проводимости, вследствие чего частотная полка в шумовом спектре сдвигается в сторону более низких частот, а амплитуда ее увеличивается. Кроме того, наличие таких уровней может привести к появлению дополнительной ВЧ ступеньки в шумовом спектре.

Область р-п-перехода, выходящая на поверхность кристалла, требует защиты от внешней среды, на что указывал еще в 1968 году Андерсон (Anderson) [19]. Необходимость пассивации определяется существованием даже на атомарно чистой поверхности уровней Тамма [20] и Шокли [21], а также уровней адсорбированных инородных атомов [22], дающих плотность поверхностных состояний вплоть до1015 см-2 [23].

Неоспоримым фактом является то, что оксид, который получается сразу после попадания прибора в атмосферу, неприменим для защиты р-п-переходов, из-за непригодных для приборов электрофизических характеристик. Поэтому обычно применяют специально выращенные на поверхности диэлектрики.

К ним предъявляются достаточно большой набор требований: ■ они должны обладать хорошей адгезией к полупроводнику;

■ иметь температурный коэффициент расширения, близкий к ТКР полупроводника для исключения механических напряжений [24, 25, 26];

■ обеспечивать формирование границы полупроводник-диэлектрик с минимальными плотностями поверхностных состояний и встроенного заряда;

■ обладать электрической прочностью и сплошностью, обеспечивающими возможность разводки контактов;

■ обладать химической стойкостью для формирования контактов;

К одним из основных и наиболее часто применяемых методов относятся следующие технологии получения пассивирующего покрытия:

■ выращивание «собственных» термических оксидов;

■ выращивание «собственных» анодных оксидов;

■ нанесение на поверхность пленок неорганических диэлектриков -оксидов и нитридов.

1.2. Основные параметры монокристаллического InAs

Монокристаллический арсенид индия относится к группе соединений А3В5, является интерметаллическим полупроводником. Кристаллическая решетка является алмазоподобной фазой и имеет кубическую структуру цинковой обманки с тетраэдрическим расположением атомов. Структура цинковой обманки отличается от алмазоподобной тем, что соседями любого атома всегда будут другие атомы. Химическое соединение индия и мышьяка, с точки зрения квантовой механики, образовано при помощи sp3 гибридизации. Так как количество электронов у атома индия и мышьяка ^24р3) разное,

одновременно с этим количество валентных электронов будет одинаково, то атомы приобретают разный заряд, что означает смешанный тип химической связи. Структуру можно представить, как две вставленные друг в друга гранецентрированные кубические решетки. Семейство направлений объемной диагонали (111) состоит из подсемейств положительных (А) и отрицательных (В)

диагоналей, а каждая кристаллографическая плоскость (111) является сдвоенной. По этой причине одна поверхность плоскости кристалла (111) будет, например, мышьяковой, то противоположная будет индиевой.

На рисунке 1.2 показана зонная диаграмма монокристаллического арсенида индия. Приведенная зона Бриллюэна будет представлять собой многогранник, который окружен восьмью плоскостями (111) и шестью плоскостями (100). При комнатной температуре ширина запрещенной зоны будет составлять примерно 0,354 эВ. Около дна зоны проводимости достаточно велика кривизна E(k), эффективная масса электрона может равняться от 0,02mo до 0,03mo (по данным разных авторов) от массы свободного электрона. Зона проводимости состоит из нескольких подзон и имеет минимум в точке к=0 [27]. Какой из минимумов будет абсолютным предсказать теоретически практически невозможно. Вырождение спинов отдельных подзон снимется, если минимум в наиболее низкой подзоне будет равен нулю, в таком случае все остальные подзоны окажутся настолько высоко, что будут свободными.

На рисунке 1.2 показана энергетическая структура объемных зон InAs. Если увеличить энергию электрона в зоне проводимости, то будет заметна не параболичность зоны. Например, в некоторых источниках [28, 29, 30] указывается что, при изменении концентрации доноров в диапазоне от 1016 до 1018 см-3, эффективная масса в зоне проводимости будет меняться незначительно, от 0,03 до 0,034mo. Откуда следует, что зона проводимости имеет слабо выраженную кривизну. При увеличении концентрации электронов в зоне проводимости до значения 1020 см-3, значение эффективной массы электрона возрастет до 0,8m0, что означает значительное уменьшение кривизны энергетической поверхности.

6 «V

3 О -3 -6

¡1р\ Г%/

ьА Г?

г^х ч

Г1

у

и (пАэ

Ц хе

Д

Г

X и.к

Рисунок 1.2. Энергетическая структура объемных зон InAs, вычисленная в работе [31] и позднее

приведенная в работе [32].

Валентная зона монокристаллического арсенида индия состоит из двух подзон тяжелых дырок, эффективная масса которых составляет т^=0,41т0 и зоны легких дырок, вырожденной при к=0 с эффективной массой тр=0,025т0. Энергии в максимуме для подзон различается на величину не более чем в ~ 6 мВ. За счет спин-орбитального взаимодействия имеется также отщепленная зона с эффективной массой тр=0,083т0 [33].

Объемный монокристаллический 1пАб после очистки всегда получается п -типа проводимости. В зависимости от технологии производства монокристалла можно получить полупроводник со следующими параметрами: подвижность ~ (0,3^1,5)-105 см2/Вс; концентрация электронов п ~ (0,1^3) 1015 см-3; время жизни дырок тр ~ (0,1^100) мкс.

1.3. Защитные покрытия

Еще в 1967 г. Ван-Лааром и Широм [34] было установлено, что на поверхности 110 скола арсенида галлия в высоком вакууме (10-10мм.рт.ст.) плотность поверхностных состояний в запрещенной зоне равна нулю, в отличие от элементарных полупроводников, таких как кремний и германий (в них плотность ПС достигает 1014 см-2). Аналогичные результаты были получены и для остальных полупроводников А3В5, 1пР [35], [36, 37], InAs [36, 38].

Еще одной особенностью полупроводниковых соединений 3 и 5 групп является тот факт, что расположение атомов на поверхности отличается от расположения атомов в объеме полупроводника. Параметры перестройки поверхности известны для GaSb, GaP, InAs, 1^Ь, 1пР [39, 40, 41, 42, 43, 44, 45] и получены в основном методами каналирования и рассеяния ионов, фотоэмисси, эзохрональной спектроскопии и др. (рис.1.3). Исследованиям подвергались в основном поверхности скола 110 в глубоком вакууме. Характерна следующая картина: атомы элементов 5 группы приподнимаются на десятые доли ангстрема с поворотом на некоторый угол вокруг связи А3В5, а атомы элементов 3 группы втягиваются вниз, наблюдается так же небольшой горизонтальный сдвиг атомов. Во второй плоскости атомы сдвигаются только на сотые доли ангстрема перпендикулярно поверхности.

Еще одно важное отличие материалов А3В5 от одноэлементных полупроводников заключается в том, что при адсорбции атомов металлов, полупроводников и что особенно важно кислорода возникает довольно большая плотность поверхностных состояний [46] и увеличивается по мере увеличении адсорбентов на поверхности вплоть до 1013 см-2.

При таких концентрациях поверхностных состояний на поверхности полупроводника происходит закрепление уровня Ферми в определенном положении. В случае чистой поверхности на InAs пустые поверхностные

состояния на индии находятся на 0,4 эВ выше дна зоны проводимости [38, 47]. При адсорбции различных элементов или окислении кислородом уровень поверхностных состояния опускается, однако все же остается на 0,13 эВ выше дна зоны проводимости. Закрепления уровня Ферми приводит к

Рисунок 1.3 Схематическая диаграмма электронной структуры зон после релаксации поверхности GaAs (110) [35]. Атомы As имеют по два электрона в заполненных 4s2 состояниях и за счет р3 - связи выталкиваются наружу на доли ангстрема. Атомы галлия проседают вниз. Соответственно изменяется энергетическое положение пустых и заполненных поверхностных состояний.

тому, что при реализации МДП структур возникают проблемы, связанные с тем, что понадобится очень большое поле для обогащения неосновными носителями, а такого большого поля не выдержит диэлектрик. Так же в некоторых исследования отмечается, что при производстве подзатворных окислов может произойти аморфизация поверхности у материалов А3В5 [48, 49]. Различные химические реакции, протекающие на поверхности полупроводников А3В5, являются основной причиной нестабильности барьеров металл - полупроводник и структур

FH.Lt

5Т

диэлектрик - полупроводник. Барьеры, полученные на окисленных поверхностях А3В5 более нестабильны, чем на чистых поверхностях [50, 51].

Выполненные теоретические исследования [52, 53, 54] позволяют построить определенную картину поверхности полупроводника А3В5 (110). На идеальной сколотой поверхности полупроводника у поверхностных атомов 3 и 5 групп по три из восьми электронов участвуют в формировании связей между собой и ближайшими атомами. На каждом атоме находятся по два неспаренных электрона в S состоянии. На атомах 3 группы состояния пустые. Электроны поверхности 110 идеальной структуры образуют поверхностные зоны, из которых две находятся в запрещенной зоне полупроводника. На поверхности идеальное расположение атомов довольно неустойчиво, перестроенная поверхность 110 является стабильной. При перестройке поверхности длина связей между атомами может, практически не изменится. Заполненная зона поверхностных состояний у перестроенной поверхности, смещается в валентную зону полупроводника, что означает, что у атомов 5 группы энергия несвязанных электронов понижается до энергии валентных электронов кристалла. Отмечается, что данное расположение электронов вносит изменения на механизмы адсорбции в этой группе полупроводников.

На рисунке 1.9-10 показана структура поверхности 1пАб(111)А [6]. Наличие вакансии индия в поверхностном слое приводит к большому латеральному смещению ближайших атомов мышьяка в сторону вакансии примерно на 0,04 нм. Расчет атомной структуры переконструированной поверхности 1пАб(111)А (1х1) показал наличие отрицательной релаксации первого межатомного расстояния. На реконструированной поверхности атомы индия и мышьяка, из-за наличия вакансии индия, лежат практически в одной плоскости, смещение порядка ~91%. А вот второе межатомное расстояние наоборот, увеличивается, испытывая положительную релаксацию ~1,5%. В чистой сколотой поверхности, при исследовании электронного энергетического спектра реконструированной

поверхности InAs(111)А (2х2), отсутствуют поверхностные состояния. Адсорбция кислорода приводит к

а Ъ

Рисунок 1.9 Атомная структура поверхности 1пАв(111)А (вид сверху и сбоку), а -реконструированная поверхность 1пАв(111)А (2х2), б - переконструированная поверхность 1пАб(1 11)А (1х1) [6], [55], [56], [57], [58], [59].

появлению поверхностных состояний в запрещенной зоне, структура которых зависит от позиции адсорбанта. Энергия связи кислорода с подложкой составляет 5,8эВ. В меньшей стпепни к появлению ППС приводит атом мышьяка поверхностного слоя (в большинстве случаев одиночный). При этом становится меньше электронов в валентной зоне, что приводит к отщеплению данных состояний от вершины валентной зоны и их частичному опустошению. В случае адсорбции трех атомов кислорода в ямочных позяциях между атомами мышьяка, поверхностные состояния имеются лишь на границе зоны Бриллюэна и смещены к дну зоны проводимости или к вершине валентной зоны. При адсорбции фтора на реконструированной поверхности InAs(111)А, фтор в основном взаимодействует с индием в вершинных позициях.

Рисунок 1.10 Структура поверхности 1пАб(111)А (2х2) с кислородом в позиции 1п-Н и тремя атомами фтора которые связаны с одним поверхностным атомом индия [6].

Энергия связи фтора с подложкой составляет 4,4эВ (у кислорода 5,8эВ). При адсорбции одного атома фтора на каждый атом индия поверхностные состояния в запрещенной зоне практически исчезают. Так же это приводит к смещению атомов индия в сторону вакуума на 0,055нм. Одновременно кислород, который ранее находился выше индия на 0,032нм, внедряется в приповерхностный слой и располагается уже ниже атомов индия на 0,047нм. При конфигурации трех атомов фтора на один атом индия наблюдается проникновение атомов фтора в приповерхностный слой. Авторы отмечают, что связь фора и мышьяком образуется только при увеличении концентрации фтора.

Если рассматривать идеальную поверхность, полученную путем скола в сверхвысоком вакууме то у А3В5 плотность ПС в запрещенной зоне отсутствует [60]. Однако квантовомеханические расчеты показывают, что картина должна

быть обратная, на идеальной, сколотой поверхности плотность ПС должна быть достаточно большая >1013 см-2, при условии, что атомы не перестраиваются, а остаются на своих местах. Для объяснения реальной картины предполагается, что на поверхности InAs происходит перестройка поверхностных атомов с целью уменьшения энергии [35]. Если нанести на поверхность арсенида индия доли монослоя кислорода или металлов, то появится плотность ПС >1013см-2, уровень Ферми закрепится на поверхностных состояниях, которые локализованы в запрещенной зоне арсенида индия. Для уменьшения плотности поверхностных состояний используют следующие способы пассивации:

• Химическая пассивация в жидких растворах

• Термическое окисление

• Использование анодного окисла

• Плазмохимическая обработка

• Халькогенидная пассивация

В работе [61] проводили исследование сколотой поверхности арсенида индия (110) методом дифракции медленных электронов, в результате получили, коэффициент прилипания кислорода составляет величину не более 10-5. При исследовании методом фотоэмиссионной спектроскопии энергетических сдвигов линий As(3d) и In(4d) при напуске кислорода в работе [62] было установлено, что изгиб зон на поверхности арсенида индия изменяется, а уровень Ферми закрепляется вблизи середины запрещенной зоны. Данные выводы противоречат процессу термического окисления поверхности арсенида индия (100). Определенно [63], что для образцов п-типа проводимости уровень Ферми находится в зоне проводимости, несколько выше дна. В системе металл - InAs были получены похожие результаты [64, 65, 66]. В работах [67, 68, 69] исследовалась поверхность кристалла InAs обоих типов проводимости после скола разными методами (Оже-электронной спектроскопией, низкоэнергитичной

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Митасов Павел Викторович, 2019 год

Список использованных источников

1. Bалишева H.A. Электрофизические Свойства Мдп-Структур InAs SiO2 In2O3 C Модифицированной Границей Раздела [Текст] / Bалишева H.A., Гузев A.A., ^вчавцев A.^, Kурышев Г.Л., Левцова Т.A., Панова 3.B. //Микроэлектроника . 2099, Т.38, №2, С.99-106.

2. Kурышев Г.Л. Электронные свойства структур металл-диэлектрик-полупроводник на основе inas [Текст] / ^рышев Г.Л., Kовчавцев A.П., Bалишева H.A. // Физика И Техника Полупроводников. 2001,Т.35,№9,С. 1111-1119.

3. Aксенов М.С. Bлияние фтора на электрофизические свойства границы раздела [Текст] / М.С. Aксенов H.A. Bалишева ТА. Левцова O.E. Терещенко //Физика и техника полупроводников. 2014, т.38, вып.3,с.322-326.

4. Bалишева H.A. Формирование анодных слоев на InAs(111)A. Исследование химического состава [Текст] / H.A. Bалишева O.E. Терещенко И.П. Просвирин A.B. Kалинкин B.A. Голяшов. //Физика и техника полупроводников. 2012, т.46, вып.4,с.569-575.

5. Valisheva N.A. Composition and morphology of fluorinated anodic oxides on InAs (111)A surface [Text] / N.A. Valisheva, O.E. Tereshchenko,b, I.P. Prosvirin, T.A. Levtsova, E.E. Rodjakina, A.V. Kovchavcev. //Applied Surface Science. 2010,(256), р.5722-5726.

6. Еремеев CB. Изменение электронных свойств поверхности InAs(111)A при адсорбции кислорода и фтора [Текст] / Еремеев CB., Bалишева H.A., Терещенко O.E.,кулькова С.Е. // Физика и техника полупроводников. 2012, том 46, вып.1 с.53-59.

7. Aртамонов A.B. O природе изменения эффективного поверхностного заряда на кристаллах InAs при выращивании анодного окисла. [Текст] / A.B. Aртамонов, B.^ Aстахов, И.Б. Bарлашов, П.Д. Гиндин, КИ. Евстафьева, П^. Митасов, KH. Мирошникова. // Известия BУЗов, серия «Материалы электронной техники». 2017. Т.20, №2. С.128-132.

8. П.В., Митасов. Определение состава оксидных пленок InAs методами фотоэлектронной спектроскопии [Текст] / П.В. Митасов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: XXII международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. 2016. В.3. Т.1. С.104.

9. Варлашов И.Б. Исследование электрофизических параметров МДП структур, полученных анодным окислением InAs в электролите, содержащем ионы F- [Текст] / И.Б. Варлашов, В.П. Астахов, П.В. Митасов, А.В. Артамонов. // Флуктационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах. Материалы докладов. 2015. С. 106.

10. Artamonov A.V. On the Nature of the Effective Surface Charge Transformation on InAs Crystals during the Growth of the Anodic Oxide Layer. [Text] / A. V. Artamonov, V. P. Astakhov, I. B. Warlashov, P. D. Gindin, N. I. Evstafieva, P. V. Mitasov I. N. Miroshnikova // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Elektronika, 2017, Vol. 20, No. 2, pp. 128-132.

11. Артамонов А.В. Химический состав анодных окисных пленок InAs и электрофизические параметры МДП-структур на их основе. [Текст] / А.В. Артамонов, В.П. Астахов, И.Б. Варлашов, В.В. Карпов, П.В. Митасов. // Фотоника - 2015. Российская конференция по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники: тезисы докладов. 2015. С.104.

12. Варлашов И.Б. Исследование фоточувствительных структур на основе PbS методом Оже-электронной спектроскопии. [Текст] / И.Б. Варлашов, П.В. Митасов, И.Н. Мирошникова, Б.Н. Мирошников, Х.С.Х. Мохамед. // Вестник Московского Энергетического Института. 2015. №2. С.130-107.

13. Артамонов А.В. Состав анодных окисных пленок на кристаллах InAs. [Текст] / А.В. Артамонов, В.П. Астахов, И.Б. Варлашов, Н.И. Естафьева, П.В. Митасов. // Тонкие химические технологии. 2015. Т.10. №5. С.13-18.

14. Митасов П.В. Исследование элементного состава по глубине анодного окисла монокристаллического InAs. [Текст] / Митасов П.В.// Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: XXI международная

научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. 2015. Т.1.С.196.

15. North D.O. [Text] / Amer Phys. Soc. Colorado : Boulder, 1957.

16. Ван дер Зил А. Шум. Источники, описание, измерение [Текст] : [Пер. с англ.] / Ван дер Зил А. Под ред. А.К. Нарышкина. б.м. : Сов. радио., 1973.228 с.

17. Ван дер Зил А. Флуктуации в радиотехнике и физике. б.м. [Текст] : [Пер. с англ.] / Ван дер Зил А. Госэнергоиздат, 1958. г.

18. Лукьянчикова Н.Б. Флуктуационные явления в полупроводниках и полупроводниковых приборах. [Текст] / Лукьянчикова Н.Б. // б.м. : Радио и связь, 1990.- 296 с.

19. Anderson I.W. Improved manufactoring methods of indium antimonide IR detector arrays. [Text] / Anderson I.W. // Technical Report. AFML-TR-68-73 Air Force Materials Laboratory. - 1968. Febr.

20. Tamm I. Uber eine mogliche art electronenbindung an kristalloberflachen. [Text] / Tamm I. // Phys. Zeitschrift. Sowjeunion. 1933. - N1. - S.733-735.

21. Shockley W. On the surface states associated with a periodic potential. [Text] / Shockley W // Physical review journals. 1939. -V.56. - P. 317-319.

22. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковю. [Текст] / Павлов Л.П. // Москва : Высшая школа, 1975.

23. Hung R.J. Surface study of anodized indium antimonide. [Text] / Hung R.J., Yon E. T. // Applied Physics. 1970.-V.41.-N.5. -P. 2185-2189.

24. Кернер Б.С. О механизме избыточных токов в pn-переходах. [Текст] / Б.С. Кернер, В.В. Осипов, О.В. Смолин и др. // Физика и техника полупроводников. 1986. - T.20. - N 9. - C. 1739-1742.

25. Манохина Г.А. Диэлектрики в разработке и производстве приборов из антимонида индия. [Текст] / Манохина Г.А., Павлова З.В., Кузнецов Ю.А. // Обзоры по электронной технике. Сер.2. Полупроводниковые приборы. ЦНИИ «Электроника». Москва : б.н., 1979. - Вып.6. -№652. -С. 1-59.

26. Астахов В.П. Влияние механических напряжений на параметры МДП-структур на антимониде индия. [Текст] / Астахов В.П. Пасеков В.Ф., Тихонова О.В. // Электронная техника. Сер.2. Полупроводниковые приборы. 1986. -Т. 1.- С. 24-27.

27. Маделунг О. Физика полупроводниковых соединений элементов III и V групп. [Текст] / О.Маделунг. // Москва : Мир, 1967,с.57, 27, 60.

28. Хилсум К. Полупроволники типа AIIIBV. [Текст] / К. Хилсум, А. Роуз-Инс. // Москва : ИЛ, 1963,c.323.

29. Spitzer W.G. Determination of optical constants and carrier effective mass of semiconductors. [Text] / W.G.Spitzer, H.Y.Fan. // Под ред.Н.Б.Хеннея. Москва : ИЛ,, 1962, с.356.

30. Хеннея Н.Б. Полупроводники. [Текст] / Хеннея Н.Б. // Москва, : ИЛ,, 1962, с. 356.

31. Chelikowsky J.R. Nonlocal pseudopotential calculations for the electronic structure of eleven diamond and zinc-blende semiconductors. [Text] / J.R.Chelikowsky, M.L.Cohen. // Physical review. 1976,B14,p.556.

32. Барышев Н.С. Свойства и применение узкозонных полупроводников. [Текст] / Барышев Н.С. // Казань : Унипрес, 2000,c.26, 66, 92, 94, 136, 164.

33. Matossi F. Temperature dependence of optical absorption in p-type indium arsenide. [Text] / F.Matossi, F.Stern. // Physical Review. 1958,111, p.472.

34. Van Laar J. Influence of volume dope on Fermi level position at gallium arsenide surfaces. [Text] / Van Laar J., Scheer I.I. // Surface Science 1967, Vol.8,P.342-356.

35. Spicer W.E. New and unified model for Schottky barrier and III-V - insulator interface state formetion. [Text] / Spicer W.E., Chye P.W., Skeath P.R. et al. // Journal of Vacuum Science and Technology. 1979. Vol.16, N.5, P.1422-1433.

36. Eastman D.E. Relation of Schottky Barriers to Empty surface state on III-V Semiconductor. [Text] / Eastman D.E., Freeouf I.L. // Physical Review Letters. 1975, Vol.36, N.26, P.1624-1627.

37. Kreutz E.W. Barrier height and surface state at cleaned InSb (110) Surface. [Text] / Kreutz E.W., Rickus E., Sotnik N. // Thin Solid Films. 1983, Vol.101, P.153-165.

38. Baier H.U. Oxidation of cleaved InAs (110) surface at room temperature: surface bend bending and ionization energy. [Text] / Baier H.U., Koenders L., Monch W. // Solid state communicationsun. 1986, Vol.58, N. 5, P. 327-331.

39. Duke C.B. Summary Abstract: Atomic geometries of thr (110) surface of III-V compound semiconductors: Determination by total-energy minimization and elastil low-energy electron diffraction. [Text] / Duke C.B., Mailhiot C., Paton. et al. // J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology. B. 1985, Vol.3, N.4, P.1087-1088.

40. Puga M.W. The surface geometry of GaAs (110). [Text] / Puga M.W., Xu G., Tong S.Y. // Surface Science 1985, vol.164, P.L789-796.

41. Duke C.B. The surface geometry of GaAs (110): a response. [Text] / Duke C.B., Paton A. // Surface Science. P.L797-L806.

42. Chadi D.J. Summary Abstract: Total-energy study of the vacancy model for the GaAs (111) Surface. [Text] / Chadi D.J. //J. Initial Journal of Vacuum Science and Technology.B. 1984, Vol. 2, N.2, P.399.

43. Tong S.Y. The geometric structures of the GaAs (111) and (110) surface. [Text] / Tong S.Y., Mei W.N., Xu G. // Surface Science. P1.393-398.

44. Kahn A. Atomic geometries surfaces: semilarities in Surface rehybridization. [Text] / Kahn A. // Surface Science 1986, Vol. 168, P.1-15.

45. Smit L. Determination of atomic position in the GaSb (110) and InAs (110) suface by medium-energy ion blocking. [Text]/ Smit L., Van der Veen J.F. // Surface Science 1986, Vol.166, P. 591-594.

46. Doniach S. Microscopic metal. Clusters and Schottky barrier formation. [Text] / Doniach S., Chin K.K., lindau I., spicer W.E. // Physical Review Letters. 1987. Vol. 58, N.6, P. 591-594.

47. Baier H.U. Oxidation of InAs (110) and correlated changes of rlrctronic surface properties. [Text] / Baier H.U., Koenders L., Monch W. // J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology.B. 1986. Vol. 4, N.4, P.1095-1099.

48. Kahn A. the GaAs (110)-oxygen interaction: a LEED analysis. II. [Text] / Kahn

A., Kanani D., Mark P. // Surface Science 1980, Vol.94, P.547-554.

49. Hasegawa H. On the electrical properties of compaund semiconductor interface in metal (insulator) semiconductor structures end the posible origin of interface state. [Text] / Hasegawa H., Sawada T. // Thin solide films. 1983, Vol.103, P.119-140.

50. Williams R.H. The interaction of Al, Mn and Ag with clean and oxidized GaAs and InP (110) surface. [Text] / Williams R.H., Mc Lean A.B., Evanc D.A., Herrenden-Harker W.C. //J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology.

B. 1986. Vol.4, N.4, P.966-973.

51. liliental-Weber Z. Schotky and Ohmic Au contacts on GaAf: Microscopic and electrical investigation. [Text] / liliental-Weber Z., Gronsky R., Washburn J. et al. // J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology.- P.912-918.

52. Galandra C. Electronic structure and atomic configuration at the cleavage surface of zincblende compounds. [Text] / Galandra C., Manghi F., Bertony C.M. // Journal of Physics C. 1977, Vol.10, P.1911-1927.

53. Mele E.J. Electronic states near the band gap for the GaAs (110) surfaces. [Text] / Mele E.J., Joannopulos J.D. // Surface Science 1977, Vol.66, P.38-44.

54. Galandra C. Electronic state at unrelaxed and relaxed GaAs (110) surface. [Text] / Galandra C. // Physical Review B. 1978, Vol.17, N.4, P.1816-1827.

55. Blochl, P.E. Projector augmented-wave method. [Text] / Blochl, P.E. // Physical Review B, 50, 17 953. 1994.

56. Kresse G. From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method. [Text] / Kresse G., Joubert J. // Physical Review B, 59, 1758 . 1999.

57. Kresse G. Ab initio molecular dynamics for liquid metals. [Text]/ Kresse G., Hafner J. // Physical Review B, 47, 558 . 1993.

58. Kresse G. Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set. [Text] / Kresse G., Furthmuller J. // Computational Materials Science, 6, 15 . 1996.

59. Perdew J.P. Generalized Gradient Approximation Made Simple. [Text]/ Perdew J.P. Burke K., Ernzerhof M. // Physical Review Letters., 77,3865 . 1996.

60. Курышев Г.Л. Тепловизионный быстродействующий портативный прибор на основе фокальной матрицы МДП-структур на арсениде индия [Текст] / Г.Л.Курышев, А.П.Ковчавцев, В.М.Базовкин, А.А.Гузев, И.И.Ли,

H.А.Валишева, К.О.Постников, А.В.Яковлев, П.В.Журавлев. // Автометрия. 1998, № 4, с. 13.

61. MacRae A.U., Low-Energy Electron-Diffraction Study of the Cleaved (110) Surfaces of InSb, InAs,GaAs, and GaSb. [Text] / A.U.MacRae, G.W.Gobeli. // J. Applied Physics 1964, v.35, p.1629.

62. Gudat W., Electronic surface properties of III-V semiconductors: Excitonic effects, band - bending effects, and interactions with Au and O adsorbate layers. [Text]/ W.Gudat, D.E.Eastman. // J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology. 1976, v. 13, p. 831.

63. Yamaguchi M. Thermal oxitation of InAs and characterization of the oxide film. [Text]/ M. Yamaguchi, N.Yamamoto, H.Sugiura, C.Uemura. // Thin Solid Films, 1981, v. 92, p. 361.

64. Walpole J.N. Capacitance - Voltage Characteristics of Metal Barriers on p - PbTe and p - InAs: Effect of the Inversion Layer. [Text]/ J.N.Walpole, K.W.Nill. // J. Applied Physics, . 1971, v.42, № 13, p. 5609.

65. Mead C.F. Fermi Level Position at Semiconductor Surfaces. [Text]/ C.F.Mead, W.G.Spitzer. // Physical Review Letters. 1963, v. 10, p. 471.

66. Freeouf I.L., Schottky barriers: An effective Work function model. [Text] /

I.L.Freeouf, I.M.Woodall. // Applied Physics Lett., 1981, v.39, № 9, p. 727.

67. Baier H.U. Oxidation of InAs (110) and correlated changes of electronic surface properties. [Text] / H.-U.Baier, L.Koenders, W.Mönch. // J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology., 1986, v. B4, №4, p. 95.

68. Koenders L. Oxidation of cleaved InAs (110) surfaces at room temperature: surface bend bending and ionization energy. [Text] / Koenders L. // Solid state communicationsun. 1986, v.58, № 5, p. 327.

69. Monchm W. On the oxidation of III-V compound semiconductors. [Text] / Monchm W. // Surface Science,. 1986, v. 168, p. 577.

70. Жариков О.В. О проводимости поверхностного инверсионного слоя InAs [Текст] / О.В.Жариков, Ю.К.Крутенюк. // Письма в ЖЭТФ, . 1983, т. 38, вып.2, c. 45.

71. Андо Т. Электронные свойства двумерных систем, [Текст] / Т.Андо, А.Фаулер, Ф.Стерн. // Москва, "Мир". 1985, с. 314.

72. Yamaguchi E. Magnetoconductance study of inversion layers on InAs metal-insulator-semiconductor field-effect transistors. [Text] / E.Yamaguchi, M.Minokata. // Applied Physics Lett. 1983, v., № 10, p. 965.

73. Yamaguchi E. Theory of defect scattering in two-dimensional multisubband electronic systems on III-V compound semiconductors. [Text] / Yamaguchi E. // J. Applied Physics, . 1984, v.56, № 6 p. 1722.

74. Смирнова Т.П. О состояниях элемента V на поверхности А3В5. [Текст] / Смирнова Т.П., Белый В.И., Захарчук Н.Ф. // Поверхность. 1984, т.3,с.94.

75. Wilmsen C.W. Oxide layers of 3-5 compound semiconductors. [Text] / Wilmsen C.W.// Thin Solid Film. 1976, v.39, p.109.

76. Schwartz G.P. Condensed phase diagram for the In-As-O system. [Text] / G.P.Schwartz, W.A.Sunder, J.E.Griffiths, G.J.Gualtieri. // Thin Solid Films. 1982, v. 94, p. 205.

77. Schwartz G.P. Thermal oxidation and native oxidesubstrate reactions on InAs and InxGa1-xAs. [Text] / G.P.Schwartz, J.E.Griffiths, G.J.Gualtieri. // Thin Solid Films. 1982, v. 94, p. 213.

78. Belyi V.A. On the problem of elemental BV material in the interface of native oxide/AIIIBV structures. [Text] / V.A.Belyi, T.P.Smirnova., N.F.Zakharchuk. // Thin Solid Films. 1984, v.113, p. 157.

79. Ежова Ж.А. О кислых арсенидах индия. [Текст] / Ежова Ж.А., Дейчман Э.Н., Тананаев И.В. // Журнал неорганической химии. 1976, Т.21, С.395-397.

80. Bartels F. On the growth made of oxide films on cleaved GaAs (110) surface at room temperature. [Text] / Bartels F., Monch W. // Solid state communicationsun. 1986, Vol.57, N.8, P.571-574.

81. Bartels F. Summary abstract: Oxygen on GaAs (110): New results confirming the two-step uptakemodel. [Text] / Bartels F., Groll H., Monch W.// J.Initial Journal of Vacuum Science and Technology.B. 1986, Vol.4, N.4, P.1100-1101.

82. Landgren G. Oxidation of GaAs (110): New results and model. [Text] / Landgren G., Ludeke R., Morar I.F. et al. // Physical review.B. 1984, Vol.2, N.3, P.351-358.

83. Langren G. The oxidation of GaAs (110): a reevalution. [Text] / Langren G., Ludeke R., Junger Y., et al. // J.InitialJournal of Vacuum Science and Technology. B. 1984, Vol.2, N.3, P.351-358.

84. Hughes G. Is studes of the oxidation of InP (110) and GaAs (110) surface. [Text] / Hughes G., Ludeke R. // J. InitialJournal of Vacuum Science and Technology. B. 1986, Vol.4, N.4, P. 1109-1114.

85. McKoldin J. Corelation of II-V and II-VI semiconductors of the Au Schottky barrier energy with anion electronegativity. [Text] / McKoldin J., McGill T. // Physical Review Letters. 1976. Vol.36,P.56-58.

86. Белый В.И. Свойства поверхности соединений АIIIBV и физико-химические процессы на границе раздела АIIIBV - металл. [Текст] / В.И. Белый, В.Р.Белосудов. // Современные проблемы физической химии поверхности полупроводников, C6. научных трудов, Новосибирск. 1988, "Наука", c.43.

87. Ojha S.M. Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Thin Films. [Text] / Ojha S.M. // Phisics of Thin Films, Academic Press. Inc. 1982, v. 12, p. 237.

88. Смирнова Т.П. Новые материалы электронной техники. [Текст] / Смирнова Т.П., Захарчук Н.Ф., Голубенка А.Н., Белый В.И. // Новосибирск: Наука. 1990. С.62.

89. Barriere A.S., Desbat B., Guegan H. Physico-chemical characterization of thin films obtained by fluorination of GaAs under 5 bar of fluorine. [Text] / Barriere A.S., Desbat B., Guegan H. // Thin Solid Films. 1989, V. 170, P.259.

90. Афанасьев А.К. Исследование анодных окислов на поверхности полупроводников AIIIBV методом инфракрасной спектроскопии. [Текст] /

A.К.Афанасьев, А.С.Волков, В.П.Пелипас. // Элек^онная промышленность. 1980, вып. 11 (95), вып.12 (96), с. 32.

91. Ковчавцев А.П. Влияние состава переходного слоя на величину низковольтного гистерезиса вольт-фарадных характеристик МДП-структур на арсениде индия. [Текст] / Ковчавцев А.П., Курешев Г.Л., Кантер Ю.О., Ольшанецкий Б.З., Демьянов Э.А., Крыцын С.М., Стенин С.И. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986, Т.10, с.132-137.

92. Широков А.А. Электрофизические свойства МДП-структур на основе арсенида индия. [Текст] / А.А.Широков, Е.А.Маркова, И.С.Захаров. // Неорганические материалы, . 1982, т. 18, № 9, с. 1459.

93. Авдеев Н.А. Фотопроводимость собственного анодного окисла на поверхности арсенида индия [Текст] / Н.А.Авдеев, Ю.Е.Гардин,

B.А.Гуртов, С.Н.Кузнецов // Микроэлектроника,, 1985, т. 14, вып. 5, с. 458.

94. Широков А.А. Перезарядка ловушек в анодном оксиде InAs [Текст] // А.А.Широков, Ю.Н.Усов, И.С.Захаров. / Неорганические Материалы,, 1984, т. 20, № 7, с. 1081.

95. Nicollian E.H. Lateral AC-current flow model for metall-insulator-semiconductor capacitor.-IEEE. [Text] / Nicollian E.H., Goetzberger A. // Transactions on Electron Devices. 1965, v.12, №3, р. 108.

96. Мотт Н., Девис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. [Текст] / Мотт Н., Девис Э. // Москва. Мир, 1982. Т.1.

97. Smirnova T.P. Phase composition of thin oxide on InSb. [Text] / Smirnova T.P., Golubenko A.N., Zacharchuk N.F., Belyi V.I., Kokovin G.A., Valisheva N.A.// Thin Solid Films. 1981, v.76 №1, р.11.

98. Лоскутова Е.А. Особенности электрофизических и фотоэлектрических характеристик МОП-структур из InAs. [Текст] / Е.А.Лоскутова, В.Н.Давыдов, Т.Д.Лезина. // Микроэлектроника, . 1985, т. 14, вып. 2, с. 134.

99. Лоскутова Е.А. Определение спектра поверхностных состояний на границе раздела InAs - анодный окисел методом нестационарной спектроскопии глубоких уровней. [Текст] / Е.А.Лоскутова, А.А.Гринсон, В.Н.Давыдов, А.А.Гуткин. // Поверхность.Физика, химия, механика,. 1985, т. 10, с. 36.

100. Давыдов В.Н., Лоскутов Е.А. Электронная техника. [Текст] / Давыдов В.Н., Лоскутов Е.А. // 1981, №1 (91), с.95.

101. Давыдов Т.Д., Лезина В.Н. Микроэлектроника. [Текст] / Давыдов Т.Д., Лезина В.Н. // 1983, т.12, №2, с.117.

102. Кузнецов В.П. Изучение анодных оксидных пленок на InAs методом Оже спектроскопии. [Текст] / Кузнецов В.П., Олексин С.С., Сорокин И.Н. // Электронная техника. 1980, вып.2(87), с.77.

103. Сорокин И.Н. Влияние ионов фтора на рост и свойства анодных оксидных слоев арсенида индия [Текст] / И.Н.Сорокин, Л.Е.Гатько. // Неорганические материалы, . 1985, т. 21, № 4, с. 537.

104. Лоскутова Е.А., Давыдов В.Н., Лезина Т.Д. Микроэлектроника. [Текст] / 1984 т.14 №2, с.134.

105. Johnson E.J. Impurity and Exciton Effects on the Infrared Absorption Edges of III-V Compounds. [Text] / Johnson E.J., Fan H.J. // Physical review. 1965, v.139A, p.1991.

106. Давыдов В.Н. Влияние фтора на свойства систем оксид -полупроводниковое соединение AIIIB. [Текст] / В.Н. Давыдов, Е.А. Лоскутова, И.И. Фефелова. // Микроэлектроника. 1986, т. 15, вып. 5, с. 455.

107. Horiuti I. Exchange reactions of hydrogen on metallic catalysts. [Text] / Horiuti I., Polanyi M. // Transactions of the Faraday Society., 30, 1164. 1934 г.

108. Мямлин В.А., Плесков Ю.В. Электрохимия полупроводников. [Текст] / Мямлин В.А., Плесков Ю.В. // - М. :Наука, 1965, с.338 .

109. Баиенков В.А. Электрохимия полупровдников. [Текст] / Баиенков В.А. // Барнаул, издание второе, дополненное, 2002.

110. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. 2-е изд. - М. [Текст] / Антропов Л.И. // :Высшая школа. 1969. - 512 с.

111. Феттер К. Электрохимическая кинетика. - М. [Текст] / Феттер К. //Химия. 1967. с. 856.

112. Gerischer Н. Die Beteiligung der oberflächeschem Zustämde im Oxydirungs -und Wiederherstellungsreaktion auf den Halbleitrestelktrode. [Text] / Gerischer Н., Mattes J. // Z. physik.Chem. 1967. Bd.52. - S. 60.

113. Афанасьев В.П. Влияние процессов многократного упругого рассеяния на угловые распределения рентгеновских фотоэлектронов [Текст] / Афанасьев

B.П., Ефременко Д.С., Иванов Д.А., Капля П.С., Лубенченко А.В. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. №1. 2014. С.76-80

114. Afanas'ev V.P. Differential inverse inelastic mean free paths and differential surface excitation probability in aluminium in the energy range of 0.5-120 kev [Text] / Afanas'ev V.P., Gryazev A.S., Kaplya P.S., Ridzel O.Y. // Journal of surface investigation: x-ray, synchrotron and neutron techniques. Т.11. №4. 2017.

C.848-852.

115. Капля П.С. влияние процессов упругого рассеяния на сигнал рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Эффект подстилающей поверхности [Текст] / Капля П.С., Афанасьев В.П. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. №9. 2017. С.71-76.

116. Бриггс Д. Анализ поверхности методами Оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. [Текст] / Д. Бриггс, М.П.Сих. // Москва, "Мир" : б.н., 1987.

117. Вухдраф Д. Соврменный методы исследования поверхности. [Текст] / Д.Вухдраф, Т.Делчар. // Москва : "Мир", 1989.

118. Siegbahn K. ESCA Applied to Free Molecules. [Text] / Siegbahn K. // Horth-Holland, Amsterdam. 1969.

119. Hendrickson D.N. Nitrogen ls electron binding energies. Correlations with molecular orbital calculated nitrogen charges. [Text] / Hendrickson D.N., Hollander J.M., Jolly W.L. // Inorganic Chemistry, 8, 2642. 1969.

120. Orchard A.F. Handbook of X-ray Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy. [Text] / Orchard A.F. // Heyden and Son, London. 1977, p.49

121. Barrie A. High-resolution x-ray photoemission spectra of silver. [Text] / Barrie A., Christensen N.E. // Physical Review B., B14, 2442. 1976.

122. Карлсон Т.А. фотоэлектронная и оже-спектроскопия. [Текст] / Карлсон Т.А. // - Л.: Машиностроение. 1981.

123. Fadley C.S. Electron spectroscopy: Theory, Techniques and Applications, vol.2. [Text] / Fadley C.S. // Academic Press, London. 1978.

124. Pireaux J.J. Carbon 1s inelastics in polymers. [Text] / Pireaux J.J., Caudano R., Verbist J. J. // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 5. 267. 1974.

125. Savitsky A. Smoothing and Differentiation of Data by Simplified Least Squares Procedures. [Text] / Savitsky A., Golay M.J.E. // Analytics Chemistry. 1964,Vol.36 P.1627.

126. Hildebrand F.B. Introduction to Numerical analysis, Ch.7. [Text] / Hildebrand F.B. // McGraw-Hill, New York. 1956.

127. Proctor A. Smoothing of digital x-ray photoelectron spectra by an extended sliding least-squares approach. [Text] / Proctor A., Sherwood P.M.A. // Analytical Chemistry, vol.52, p.2315. 1980.

128. Werthein G.K. Many-Body Line Shape in X-Ray Photoemission from Metals. [Text] / Werthein G.K., Hufner S. // Physics Reviu B.vol.35, N.53. 1975.

129. Bishop H.E. Practical peak area measurements in X-ray photoelectron spectroscopy. [Text] / Bishop H.E. // Surface Interface Analysis vol.49, P.1521. 1981.

130. Moulder J.F. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. [Text] / Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E., BombenK.D. // Eden Prairie, MN: Physical Electronics, Inc., . 1995. Р.95.

131. Urch, D.S. Chemistry departament. [Text] / Urch, D.S. and M.J.S. // Ween Mary college, University of London. 1982.

132. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. москва / С.Зи. // "Мир", 1984.

133. Kazmerski L.L. Chen W. J. Initial oxidation of CuInSe2. [Text] / Kazmerski L.L., Jamjoum O., Ireland P.J., Deb S.K., Mickelsen R.A., // InitialJournal of Vacuum Science and Technology. . 1981, 19, 467.

134. Faur M. XPS investigation of anodic oxides grown on p-type InP. [Text] / Faur M., Faur M., Jayne D.T., Goradia M., Goradia C. // Surface and Interface Analysis. . 1990, 15, 641 .

135. Lin A.W.C. X-ray photoelectron/Auger electron spectroscopic studies of tin and indium metal foils and oxides. [Text] / Lin A.W.C., Armstrong N.R., Kuwana T. // Analytical Chemistry . 1977, 49, 1228.

136. McGuire G.E. Core electron binding energies in some Group IIIA, VB, and VIB compounds. [Text] / McGuire G.E., Schweitzer G.Kk., Carlson T.A. // Inorganic Chemistry. 1973, 12, 2451.

137. Nefedov V.I., Gati D., Dzhurinskii, B.F., Sergushin N.P., Salyn Y.V. Zh. [Text] / Neorg. Khimii . 1975, 20, 2307.

138. Cahen D. X-ray photoelectron and Auger electron spectroscopic analysis of surface treatments and electrochemical decomposition of CuInSe2 photoelectrodes. [Text] / Cahen D., Ireland P.J., Kazmerski L.L., Thiel F.A. J. // Applied Physics 1985, 57, 4761 .

139. Faur M. XPS investigation of anodic oxides grown on p-type InP. [Text] / Faur M., Faur M., Jayne D.T., Goradia M., Goradia C. // Surface and Interface Analysis. 1990, 15, 641.

140. McGuire G.E. Core electron binding energies in some Group IIIA, VB, and VIB compounds. [Text] / McGuire G.E., Schweitzer G.Kk., Carlson T.A. // Inorganic Chemistry. 1973, 12, 2451.

141. Wagner C.D. [Text] / Discuss. Faraday Soc. 1975, 60, 291.

142. Moulder J.F. [Text] / J.F.Moulder, W.F.Stickle, P.E. Sobol, K.D.Bomben. // Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy. 1995.

143. Stec W.J. Measured binding energy shifts of "3p" and "3d" electrons in arsenic compounds. [Text] / Stec W.J., Morgan W.E., Albridge R.G., Van Wazer J.R. // Inorganic Chemistry1972, 11, 219.

Приложение 1

Пример расчета теоретических вольт-фарадных характеристик:

q = 1,6-10"

19

к = 1,38-10"19

% = 8,85 -10

14

Eg = 0,35

Мп = 4-104 8 = 14,6 Т = 77

П = 1,6-10

10

8 ох = 2,6

N , = 7-10

d

15

С .

г Ш1П _ С •

ох

С

ох

80 -8я - 8 ох

4 - 80 - % - к - Т - 1п N

^ 1 У

q2 - N

С (^ )

Сох

Сох + |С£С )|

- d -

, к.)=£ - М)+*- к - Т

С

q

= 80' 8ох ох =

Qsc (Ys ) = >/2 ■ q ■ Ld ■ N ■

d

Г n 1

2W Ni

e

Г -Y

1 Г Yc

e s + Ys -1 + e s - Ys -1

Csc (Ys)

sq 'ss

Г n 1 2-ln -i

N Л -Ys 1 Г Ys e v У ■ 1 - e e л -1

У

У

^ ■ Ld ■

Г n 1

2-lni NIГ -Y

e

Г Ye

e s + Ys -1 + e s - Ys -1

Ld =

s0 ■k ■T

q2 ■ N

C . = min

£0 s s ■s ox

Wmax ■d ■

ox

dW

max У

W

max

q2 ■ N

У

Приложение 2

«УТВЕРЖДАЮ»

-Йеррый проректор НИУ «МЭ1 Ь>

В. Н. Замолодчиков

2018г.

АКТ

о внедрении в учебный процесс в Национальном исследовательском

университете «МЭИ» результатов диссертационной работы Митасова П.В. «Модификация анодных окисных пленок для фотодиодов на

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Митасова П.В. «Модификация анодных окисных пленок для фотодиодов на монокристаллическом арсениде индия» использованы в учебном процессе подготовки бакалавров и магистров по направлению «Электроника и наноэлектроника» в дисциплинах «Полупроводниковые приемники оптического излучения», «Многоэлементные приемники излучения», «Современные методы исследования поверхности», читаемые студентам по направлениям подготовки 11.03.04 и 11.04.04 в институте радиотехники и электроники НИУ «МЭИ», а так же при подготовке бакалаврских и магистерских выпускных работ.

Зав. Кафедрой

Электроники и наноэлектроники Института радиотехники и электроники Национального исследовательского Университета «МЭИ»

монокристаллическом арсениде индия»

Д.т.н. профессор

И. Н. Миропшикова