Мониторинг конструкторско-технологических параметров полупроводниковых гетероструктур с использованием цифровой обработки изображений их поверхности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Номан Мустафа Абдулла Али

• Номан Мустафа Абдулла Али
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Номан Мустафа Абдулла Али

Оглавление

Введение

Глава I. Современное состояние диагностики полупроводниковых материалов изделий фотоники и оптоэлектроники и цифровой обработки изображений их поверхности

1.1.Методика мониторинга конструкторско-технологических параметров..!2

1.2. Проблемы исследования наноструктурированных полупроводников GaAs

1.3. Матрица лазерных диодов ЛЛД-20

1.4. Методы исследования полупроводниковых гетероструктур

1.5. Методы и технологии получения гетероструктур

1.6. Методы цифровой обработки изображений

1.7. Выводы по первой главе

Глава И. РЭМ-изображения гетероструктур изделий фотоники и оптоэлектроники

2.1. Основные источники сигналов для формирования изображений в РЭМ35

2.2. Формирование контраста в растровом электронном микроскопе

2.3. Формирование и калибровка изображения в РЭМ

2.4. РЭМ-изображения, полученные на микроскопе Quanta 200 3D

2.5. Выводы по второй главе

Глава III. Методика цифровой обработки РЭМ-изображений для определения конструкторско-технологических параметров изделий РТУ

3.1. Использование комплекса дифференцирующих масок для классификации изображений, полученных методами электронной микроскопии

3.2. Методы обработки РЭМ-изображений

3.2.1.Исследование текстурной информативности изображения

3.2.2. Текстурный подход на основе базиса Фрея-Чена

3.2.3. Выявление структуры изображения поблочным анализом

3.2.4. Применение частотной коррекции

3.3. Автоматизированный анализ электронного изображения полупроводниковой гетероструктуры

3.3.1 Постановка задачи в терминах предметной области

3.3.2 Постановка задачи в терминах методологической области

3.3.3. Решение базовой задачи. Сбор информации с изображения

3.3.4 Определение центра яркостной полосы

3.3.5 Определение границ полосы

3.3.6 Анализ изображения после выявления структуры

3.3.7. Решение общей задачи разного типа

3.4. Выводы по третьей главе

Глава IV. Спектральный анализ оптических сигналов комбинационного рассеяния полупроводниковых гетероструктур и цифровая обработка изображений зондовой микроскопии

4.1. Сканирующая зондовая микроскопия

4.1.1. Получение изображений с помощью зондовой микроскопии

4.1.2. СЗМ-изображения, полученные на Nterga Aura

4.2. Спектроскопия комбинационного рассеяния света

4.2.1. Оптический сигнал при комбинационном рассеянии света

4.2.2. Получение спектров комбинационного рассеяния

4.2.3. Спектральный анализ оптических сигналов комбинационного рассеяния

4.3. Обобщение методики мониторинга

4.3. Выводы по четвертой главе

Основные результаты и выводы

Список использованной литературы

Приложение

Список сокращений

(РТУ)- Радиотехническое устройство

(РЭМ) - Сканирующая (растровая) электронная микроскопия

(АСМ) - Атомно-силовая микроскопия

(СЗМ) - Сканирующая зондовая микроскопия

(СКР) - Спектроскопии комбинационного рассеяния

(КР)- Комбинационное рассеяние

(ДГС)- Двойная гетероструктура

(МЛЭ) - Молекулярно-лучевая эпитаксия

(ИЛН1- Импульсное лазерное напыление

(ФИП)- Фокусированный ионный пучок

(СТМ) - Сканирующий туннельный микроскоп

(TERS) - Tip-Enhanced Raman Spectroscopy

(ГКР) - Гигантское комбинационное рассеяние

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мониторинг конструкторско-технологических параметров полупроводниковых гетероструктур с использованием цифровой обработки изображений их поверхности»

Введение

Современную радиотехнику невозможно представить без использования полупроводниковых устройств. Происходит постепенное вытеснение громоздких ламп накаливания, применяемых в портативных осветительных системах, на сверхяркие светоизлучающие изделия полупроводниковой электроники. Развитие в сторону миниатюризации радиотехнических устройств (РТУ) приводит к использованию современных методов исследования микросхем, в том числе исследованию поверхностных, размерных и энергетических характеристик. Возможность создания элементов радиотехнических систем на микроуровне предполагает контроль устройства в наномасштабе. Для мониторинга качества и определения причин разброса параметров устройств фотоники и оптоэлектроники, отработки и развития технологий их производства необходимы комплексные исследования, обеспечивающие определение состава гетероструктур и их геометрических характеристик. Такие возможности предоставляют современные методы и средства сканирующей зондовой и электронной микроскопии.

Актуальность темы диссертации. В современном мире техники и технологии изготовления радиосистем бурно развиваются, и все большее внимание уделяется разработкам с использованием последних достижений микро- и наноэлектроники. Технология создания полупроводниковых изделий является важнейшей составляющей стремительно развивающихся нанотехнологий, одним из главных аспектов которых служит разработка методик формирования локальных наноструктурированных областей. На сегодняшний день оптические полупроводниковые устройства находят применение в области записи и чтении информации, в средствах печати, телекоммуникаций и медицины. Миниатюризация основных элементов микроэлектроники предопределяет специфику требований к изготовлению радиотехнических устройств. Поэтому диагностика и мониторинг конструкторско-технологических параметров полупроводниковых изделий в микро- и наномасштабе является актуальной задачей.

В качестве объектов исследования выбраны изделия полупроводниковой электроники, область гетероструктуры которых открыта для прямого наблюдения методами оптической, электронной и сканирующей микроскопии. Это могут быть, например, матрицы лазерных диодов, светодиодов и фотодиодов. Разработанные в диссертационном исследовании подходы могут быть распространены и на другие радиотехнические изделия, но для этого необходима пробоподготовка, например, изготовление шлифов области гетероструктуры.

Цифровая обработка и анализ изображений поверхностей современных контролируемых полупроводниковых изделий осуществляется на изображениях, полученных при помощи сканирующей электронной и зондовой микроскопии. В настоящее время этой проблеме посвящено много работ, в том числе Бухараева A.A., Леденцова H.H., Воротилова К.А., Хмеленина Д.Н., Швейкина Г.П. Цифровая обработка изображений достаточно полно рассматривается в работах Гонсалеса Р. и Вудса Р., Сойфера В.А., а также в работах Претта У., Приорова A.JL, Грузмана И.С. и многих других.

Хорошо заметной тенденцией в настоящее время является отработка технологических методик локального наноструктурирования (контролируемого формирования наноразмерных объектов на поверхности или в объеме определенных участков образца) и систематическое изучение физических особенностей наноструктурированных функциональных материалов с помощью цифровой обработки изображений. Одной из наиболее распространенных в технологическом плане является группа полупроводниковых соединений AlxGai_xAs-GaAs, которая имеет широкое практическое применение для экономичного создания радиотехнических устройств нового поколения. Важнейшим этапом процесса создания и работы которых является мониторинг и контроль конструкторско-технологических параметров изделий (толщины слоев гетероструктур и неровности рельефа поверхности).

Целью работы является создание методики мониторинга конструкторско-технологических параметров изделий радиотехнического производства с использованием цифровой обработки изображений их поверхности.

Для достижения поставленной цели обозначены следующие задачи:

1. Анализ возможности применения высокоразрешающей микроскопии для исследования параметров радиотехнических изделий.

2. Определение рабочей области полупроводниковых изделий с помощью растровой электронной микроскопии (РЭМ) и выявление размеров основных слоев гетероструктур.

3. Цифровая обработка, анализ и классификация РЭМ-изображений с помощью комплекса дифференцирующих масок, частотной фильтрации и анализа градиентов яркости.

4. Исследование характеристик поверхности полупроводниковых гетероструктур с использованием атомно-силовой (АСМ) и сканирующей зондовой микроскопией (СЗМ).

5. Сопоставительный анализ спектров комбинационного рассеяния (СКР) света областей полупроводниковых гетероструктур с результатами обработки изображений.

6. Разработка методики и алгоритма мониторинга конструкторско-технологических параметров полупроводниковых изделий радиотехнических устройств, с помощью обработки изображений их поверхности.

Объект исследования - система мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических изделий.

Предмет исследования - методическое обеспечение средств мониторинга конструкторско-технологических параметров устройств.

Методы исследования.

В работе использовались современные методы цифровой обработки изображений, методы дифференцирующих масок, методы текстурных особенностей по базису Фрея-Чена, гистограммные методы, методы

сканирующей электронной и зондовой микроскопии, спектрального анализа комбинационного рассеяния.

Научная новизна работы:

1. Предложена методика и алгоритм мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических устройств фотоники и оптоэлектроники при помощи комплекса установок микроскопии высокого разрешения.

2. Разработана методика мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических изделий фотоники и оптоэлектроники на основе спектрального анализа оптических сигналов комбинационного рассеяния.

3. Предложена методика цифровой обработки изображений, полученных с помощью сканирующей электронной и зондовой микроскопии, основанная на сравнении специфических (порядковых) гистограмм изображения, несущих информацию о преобладании в нём текстуры определённого типа.

Практическая ценность работы

1. Разработаны схемы ^модели и алгоритм^ методики мониторинга и диагностики изделий фотоники и оптоэлектроники. Созданная диагностическая система обеспечивает контроль качества конструкторско-технологических параметров радиотехнических устройств.

2. Проведен анализ параметров и характеристик слоев гетероструктуры полупроводниковых изделий с помощью цифровой обработки изображений, полученных средствами электронной и зондовой микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния.

3. Полученные результаты найдут применение при создании современных радиотехнических устройствах приема и передачи информации на основе полупроводниковых гетероструктур.

4. Создана система автоматизированного анализа электронного изображения полупроводниковой гетероструктуры для мониторинга конструкторско-технологических параметров.

Личный вклад автора заключается в выполнении всех этапов диссертационной работы: постановке цели и задач исследований, разработке программы и методики их выполнения, изучении и анализе литературы, сборе и обработке фактического материала, формулировании научных положений и выводов.

Результаты работы внедрены и реализованы в ФГБОУ ВПО ВлГУ использованы в учебном процессе при подготовке специалистов по направлению «Радиотехника», «Нанотехнология», «Лазерная техника и технология» и «Оптотехника»; в ООО "РУСАЛОКС".

Апробация работы: Основные результаты работы опубликованы в научных журналах, по теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК, 2 в зарубежных изданиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Алгоритм и методика мониторинга конструкторско-технологических параметров полупроводниковых изделий с помощью цифровой обработки изображений их поверхности.

2. Методика цифровой обработки РЭМ-изображений исследуемых областей радиотехнических элементов на основе комплекса дифференцирующих масок для классификации и автоматизированного анализа.

3. Диагностическая система мониторинга и определения причин разброса конструкторско-технологических параметров изделий полупроводниковой электроники (матриц лазерных диодов, светодиодов и других устройств фотоники и оптоэлектроники) на микро- и наноуровне для отработки и развития перспектив технологий их производства.

4. Результаты систематических экспериментальных и теоретических исследований полупроводниковых изделий, позволившие сформулировать оптимальные требования к конструкции, а также к технологическим процессам и нормам, обеспечивающие воспроизводимое изготовление современных радиотехнических устройств.

5. Результаты исследования структуры и характеристики слоев изделий полупроводниковой электроники типа ЛЛД-20 с помощью разработанной методики.

Достоверность и обоснованность результатов работы определяются большим объёмом аналитических и экспериментальных исследований, применением стандартизованных методов диагностики, использованием современных средств исследований, при помощи комплекса установок микроскопии высокого разрешения.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

В изданиях из перечня ВАК:

1. Номан, М.А.А. Диагностика слоистых наноразмерных компонент полупроводниковой оптоэлектроники при помощи комплекса установок микроскопии высокого разрешения / М.А.А. Номан, В.Г. Прокошев, С.М. Аракелян, Д.В. Абрамов, C.B. Кутровская, К.С. Хорьков // «Проектирование и технология электронных средств». -2011- № 4. - С. 2-7.

2. Номан, М.А.А. Исследование полупроводниковых слоистых систем фотоники / Д.В. Абрамов, К.С. Хорьков, C.B. Кутровская, М.А.А. Номан,

B.Г. Прокошев // «Известия РАН. Серия физическая» - 2012. - Т. 76. - № 6. -

C. 694-697 (соискатель - 25%).

3. Noman, Mustafa A.A. Investigation Semiconductor Layered Systems of Photonics / D.V. Abramov, K.S. Khorkov, S.V. Kutrovskaya, Mustafa A.A. Noman, V.G. Prokoshev // «Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics» -2012. - V.76. - № 6. - P.618-621 (соискатель - 25%).

В прочих изданиях:

4. Номан, M. А. А. Классификация текстурных свойств сегментов растрового изображения с помощью набора дифференцирующих масок / П. Ю. Шамин, М. А. А. Номан, К. С. Хорьков // «International Journal of Open Information Technologies» - 2013. - T. 1. - №. 2. - С. 1-7 (соискатель - 35%).

5. Номан, М. А. А. Распознавание изображений комплексом дифференцирующих масок / П. Ю. Шамин, М. А. А. Номан, К. С. Хорьков//

«Естественные и математические науки: материалы международной заочной научно-практической конференции. (01 апреля 2013 г.) - Новосибирск: Изд. «СибАК» - 2013. - С.42-48 (соискатель - 35%).

6. Noman, Mustafa А.А. Investigation of titanium thin films produced by femtosecond laser ablation. / M.N. Gerke, K.S. Khorkov, Mustafa A.A. Noman, V.G. Prokoshev, S.M. Arakelian // «Book of Abstracts 19th International Conference on Advanced Laser Technologies - ALT'11, Golden Sands, Bulgaria, 3-8 September 2011» - 2011. - p.80 (соискатель - 25%).

7. Noman, Mustafa A.A. Research of the semi-conductor laser on heterostructures by means of a complex of the precision microscopes / Mustafa A.A. Noman, V.G. Prokoshev, D.V. Abramov, C.V. Kutrovskaya, K.S. Khorkov // «Book of Abstracts 19th International Conference on Advanced Laser Technologies - ALT'11, Golden Sands, Bulgaria, 3-8 September 2011» - 2011. -p. 136-137 (соискатель - 25%).

8. Noman, Mustafa A.A. Research of the semiconductor layered systems of photonics / D.V. Abramov, K.S. Khorkov, S.V. Kutrovskaya, Mustafa A.A. Noman, V.G. Prokoshev // «Book of abstracts 1-st International Russian-Chinese conference / youth school-workshop «Modern laser physics and laser-information technologies for science and manufacture», September 23-28.2011, Suzdal/Vladimir». - 2011. - pp. 151-152 (соискатель - 25%).

9. Номан, M.A.A. Исследование титановых тонких пленок образованных при фемтосекундной лазерной абляции / М.Н. Герке, К.С. Хорьков, М.А.А. Номан, В.Г. Прокошев, С.М. Аракелян // «Труды Владимирского государственного университета» - 2011. - Вып. 9. - С. 115-119 (соискатель -25%).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 105 наименования, в том числе 9 работ автора. Материал диссертации изложен на 121 странице, сопровождается 62 рисунками и 10 таблицами.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДИАГНОСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗДЕЛИЙ ФОТОНИКИ И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ И ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ

ИХ ПОВЕРХНОСТИ

В технологии микроэлектроники на сегодняшний день все большее внимание уделяется электроннолучевым методам. На стыке новейших направлений техники происходит постепенное уменьшение структурных элементов микросхем. Так^в 2012 году поступили в продажу процессоры, изготовленные по 22-нм технологическому процессу. Развитие современной радио- и микроэлектроники сопровождается повышением степени интеграции и функциональной сложности микросхем, увеличением числа структурных элементов на одном кристалле и уменьшением их характерных размеров [5,40,104]. Таким образом, использование элементов таких размеров требует специальных средств диагностики в соответствующем масштабе. Главными устройствами диагностики и контроля микросхем являются неразрушающие методы сканирующей микроскопии. К таким прибором относят сканирующие электронные и зондовые микроскопы, которые позволяют оценить размеры исследуемых структур с разрешающей способностью до нескольких нанометров, провести химический анализ различных областей микросхемы, а также позволяют проводить мониторинг электрофизических свойств микро- и наноэлектронных элементов при поэтапном изготовлении устройства [28,78].

1.1. Методика мониторинга конструкторско-технологических

параметров

При производстве радиотехнических элементов, в том числе полупроводниковых, возникает необходимость контроля технологических операций [31]. Правильно организованный мониторинг конструкторско-технологических параметров обеспечивает высокий процент выходной

продукции должного качества. Начиная с изготовления подложки, которая в дальнейшем является основой для элементов микросхемы или гетероструктур, проводятся исследования на непараллельность и степень изогнутости. Для получения объективных данных об изогнутости пластин пользуются методами широкопольной панорамной интерференции, а для определения шероховатости поверхности изделия применяют методы профилографии и эллипсометрии [74]. Зондовая микроскопия позволяет оценить неровности поверхности в наномасштабе. Для определения кристаллографической ориентации пластин используют метод рентгеноструктурного анализа [29,11].

Важной задачей является определение распределения концентрации примесных атомов по глубине образца [14]. При малой концентрации примесей возникает сложность химического анализа из-за недостаточной чувствительности оборудования. Поэтому используют методы, основанные на облучении поверхности остросфокусированным электронным или ионным лучом. Результатом такого воздействия является испускание вторичных электронов или ионов, а также характеристического рентгеновского излучения. Анализ энергии или длины волны испускаемых частиц позволяет определить тип и концентрацию примесных атомов [63]. Среди методов, решающих задачу определения химического состава поверхностного слоя объекта, можно выделить вторичную ионную масс-спектроскопию, Оже-спектроскопию, электронную микроскопию, фотоэлектронную спектроскопию для химического анализа и др [44,56].

Поскольку энергетический спектр гетероструктур определяется в первую очередь геометрическими размерами слоев, из которых они состоят, определение морфологии является необходимым элементом исследований [710]. Самыми распространенными методами для определения поверхности элементов являются методы электронной и зондовой микроскопий [11, 61]. Важной особенностью этих методов является неразрушаемость образца при исследовании. Для задач исследования радиотехнических изделий в микро- и

наномасштабе данные методы лежат в основе разработанной методики диагностики.

При изготовлении оптоэлектронных волноводных структур особое внимание уделяется шумовым и модуляционным характеристикам, на которые заметно влияют технологические погрешности производства активных структур [20]. В зависимости от технологии изготовления поверхность изделия всегда характеризуется в той или иной степени выраженным случайным полем локальных микроскопических неровностей от среднего уровня [56]. Такие неровности рельефа оказывают влияние на выходные параметры лазерного диода и приводят к дополнительным радиационным потерям энергии в резонаторе и соответствующему увеличению порогового тока лазера. Поэтому одним из этапов диагностики радиотехнических изделий, например, матриц лазерных диодов, является оценка неровности активного слоя гетероструктуры с помощью атомно-силовой микроскопии [35].

Наибольшее распространение имеют полупроводниковые диоды на двойной гетероструктуре (ДГС) А1хСа1-хА8-СаАз с различной шириной запрещенной зоны в р- и п- областях. В данных системах возможно получение эффективной генерации при малых значениях порогового тока. Таким образом, для контроля качества и определения причин разброса параметров полупроводниковых лазеров, отработки и развития технологий их производства необходимы комплексные исследования, обеспечивающие определение состава гетероструктур и их геометрических характеристик [33]. Такие возможности предоставляют современные методы и средства сканирующей зондовой микроскопии и сканирующей электронной микроскопии [5,16].

Важной частью методики мониторинга полупроводниковых приборов является спектральный анализ оптических сигналов комбинационного рассеяния света (СКР) [67,77]. Отличием от химического анализа заключается в том, что с помощью СКР существует возможность отличить

различные фазы одного и того же вещества. Спектры СКР для них будут различаться, поскольку для этого метода важен не только химический состав вещества, но и его структура. С помощью СКР можно изучать процессы плавления кристаллов и кристаллизации жидкостей, исследовать химические реакции в растворах, фиксировать появление на поверхности твердых тел тонких пленок и характеризовать их структуру, Изменение внешних факторов приводят к изменению симметрии решетки некоторых кристаллов (структурные фазовые превращения) [96].

На рис. 1.1. представлено описание поэтапного выполнения мониторинга конструкторско-технологических параметров изделий радиотехнических устройств на основе полупроводниковых гетероструктур. Мониторинг осуществляется на готовом изделии, поэтому начальной стадии является получение изображения с помощью электронной микроскопии. Интересующая область оценивается относительно размеров образца, выделяются зоны с различными свойствами, определяется размер области для дальнейшего исследования и цифровой обработки изображений.

Рис. 1.1. Система мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических изделий

На каждом этапе определяются параметры радиотехнического изделия. При цифровой обработке изображений, полученных с помощью РЭМ, определяются размеры слоев и контрастные характеристики; с помощью АСМ исследуется неровность рельефа поверхности, граница перехода между

15

подложкой; с помощью спектрального анализа оптических сигналов комбинационного рассеяния определяются параметры слоев гетероструктур.

На рис. 1.2. представлена схема-модель методики мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических изделий. Показаны основные методы диагностики изделий РТУ, входящих в комплекс высокоразрешающих средств исследований наноструктурированных объектов. Предложена схема алгоритма мониторинга изделий РТУ методами высокоразрешающей микроскопии (рис. 1.3).

АСМ& СКР

Исследование образцами помощи ЮМ

\

V у \

[ Методика " 1 исследований лииеики } лат ерных диодов

* Исследование

у образца при

-у помощи АСМ

! Исследование I , образца гри 1

I помощи РД I

_________Л

Рис. 1.2. Упрощенная структурная схема-модель методики мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических изделий

С

3

Выбор образца

Исследование образца при помощи РЭМ

Исследование образца при помощи АСМ

Исследование образца при помощи

АСМ& СКР

Рис. 1.3. Схема алгоритма методики мониторинга конструкторско-технологических параметров радиотехнических изделий

1.2. Проблемы исследования наноструктурированных полупроводников

GaAs

Полупроводниковые узкозонные материалы GaAs активно применяются при производстве оптоэлектронных устройств ИК-диапазона (3-30 мкм), систем телекоммуникаций, термоэлектрических преобразователей [6,86]. Интерес к полупроводникам GaAs начал особенно возрастать с получением их высококачественных эпитаксиальных слоев на монокристаллических подложках, прежде всего, кремнии. Использование GaAs позволяет осуществить переход к размерному квантованию при довольно протяженных размерах кристаллических структур 18-50 нм (для сравнения, для Si -боровский радиус экситона составляет ~5 нм), что делает данные материалы особенно интересными для наноструктурирования и дает возможность наблюдения уникальных квантовых эффектов, недостижимых для других полупроводников. Низкоразмерные наноструктурированные материалы GaAs предлагают уникальный доступ к режиму сильного квантования. Наиболее актуальной областью является включение тонких пленок, МЭМС-, меза- и наноструктур GaAs в интегральные устройства на кремниевых чипах для создания оптоэлектронных приборов нового поколения[59,76].

Для современного полупроводникового приборостроения при переходе на нанотехнологии актуальным является контролируемое, эффективное и экономичное производство наноструктур [94]. В настоящее время выделяют две альтернативные концепции формирования наноструктур: «bottom-up» и «top-down». К первой группе относятся методы молекулярно-лучевой, газофазной и жидкофазной эпитаксии, лазерного импульсного осаждения, синтеза коллоидных частиц и другие методы, в которых формирование наноструктур происходит при особых условиях осаждения материала. В рамках данной группы методов успешно формируются наноструктуры, квантовые точки GaAs [19-20].

Ко второй группе относят эффекты и явления самоформирования наноструктур на поверхности. Такие эффекты были обнаружены при

обработке поверхности низкоэнергетичными ионами для целого ряда полупроводниковых кристаллических материалов: ваАБ, ваБЬ, 81,1пР, Се и пр. В результате, за последнее десятилетие сложилось новое перспективное направление развития технологии полупроводников, основанное на использовании явления самоформирования полупроводниковых наноструктур при ионном воздействии или обработке в плазме. Данная область исследований особенно привлекательна тем, что представляет возможность интеграции наноструктур в традиционную кремниевую технологию.

Анализ современного состояния проблемы получения наноструктурированных полупроводников СаАэ показывает, что на момент выполнения работы процессы роста и характеристики наноструктур ваАэ, представленные в следующих разделах, будут предназначены для разработки и производства нано- и оптоэлектронных устройств на основе пленочных кристаллических полупроводниковых структур СаАБ на кремниевых подложках.

Схематичный вид исследуемых структур СаАз показан на рис. 1.4. На металлической основе располагается подложка, на которую нанесены буферные, волноводные слои, слои эмиттера, в центре располагается активный слой.

1.3. Матрица лазерных диодов ЛЛД-20

В качестве объекта исследования была выбрана матрица лазерных диодов ЛЛД-20 (изготовитель - ОАО «Научно-производственное предприятие «Инжект», г. Саратов, Россия). Лазерные диоды в линейке ЛЛД-20 основаны на двойной гетероструктуре А1хСа1.хА8-ОаА5 [41]. Общий вид линейки ЛЛД-20 представлен на рис. 1.5.

Рис 1.5. Линейка (а) и матрица (6) лазерных диодов

На металлической основе располагается подложка, на которую нанесены буферные, волноводные слои, слои эмиттера, в центре располагается активный слой. Линейки лазерных диодов производятся на основе гетероструктур, полученных методом эпитаксии. Данная технология позволяет очень точно контролировать толщину выращиваемых слоев и соответственно воспроизводимость параметров изготавливаемых излучателей. Применение гетероструктур с квантовыми ямами позволяет снизить плотность порогового тока и увеличить выходную оптическую мощность. Лазеры напаиваются на теплоотвод эпитаксиальными слоями вниз, улучшая отвод тепла и обеспечивая более высокую выходную оптическую мощность.

Линейки лазерных диодов поставляются на открытом теплоотводе, обеспечивая доступ непосредственно к лазерному кристаллу. Размер излучающей площадки лазерной линейки занимает более 90% ширины теплоотвода, что позволяет использовать несколько лазерных линеек одновременно для накачки твердотельных лазеров. Так как длина волны

ЛЛД-20 составляет 808 нм и при кпд 30%, возможными областями применения являются ИК-лазерные осветители с высокой оптической выходной мощностью и лазерные медицинские терапевтические приборы и приборы фотодинамической терапии.

Основные параметры исследуемых лазерных линеек: плотность мощности выходного излучения - до 50 Вт/см; энергия импульса лазерного излучения до 7,5 мДж (таблица 1). По сравнению с другими полупроводниковыми лазерными устройствами, ЛЛД-20 имеет возможность коллимирования лазерного луча, встраивания термоэлектрического охладителя и термистора, а также является монолитной линейкой лазерных диодов.

Заключение диссертации по теме «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», Номан Мустафа Абдулла Али

Основные результаты и выводы

Результаты проведенных экспериментальных исследований показали возможность диагностики радиотехнических устройств (в частности, изделий полупроводниковой электроники на гетероструктурах) при помощи обработки изображений, полученных на комплексе установок микроскопии высокого разрешения входящие в состав комплекса установки растровой электронной микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния, имея определенные задачи и области применения, успешно дополняют друг друга. Выполнен анализ структуры и характеристик слоев элементов матрицы лазерных диодов. Результаты проведенных экспериментальных исследований показали возможности контроля и диагностики конструкторско-технологических параметров изделий по предложенной модели и алгоритму. Полученные результаты позволяют оценить качество и соблюдение технологии изготовления радиотехнических устройств и, как следствие определить перспективы ее использования при последующем производстве. По указанному научному направлению приведены результаты, которые представлены ниже:

1. Разработана методика и алгоритм мониторинга конструкторско-технологических параметров изделий полупроводниковой электроники. Создана диагностическая система для мониторинга технологических параметров радиотехнических элементов.

2. Предложен метод диагностики радиотехнических изделий фотоники и оптоэлектроники при помощи спектрального анализа оптических сигналов комбинационного рассеяния, позволяющий оценить качество и соблюдение технологии изготовления устройств на основе гетероструктур и, как следствие, определить перспективы ее использования при последующем производстве изделий радиотехники.

3. Разработан и апробирован оригинальный подход для классификации, сегментации и выделения структуры областей изображения изделий полупроводниковой электроники, основанный на сравнении специфических (порядковых) гистограмм изображения, несущих информацию о преобладании в нём текстуры определённого типа, которая получает наибольший отклик соответствующего текстурного фильтра.

4. Разработана методика цифровой обработки изображений для более детального анализа исследуемых областей полупроводниковых гетероструктур методом распознавания различных областей.

5. Создана система автоматизированного анализа РЭМ-изображения полупроводниковой гетероструктуры для мониторинга конструкторско-технологических параметров.

6. Представлены результаты исследования современных изделий полупроводниковой электроники, а также матриц лазерных диодов. Результаты показали возможности контроля и диагностики слоистых систем микроэлектроники (в частности, полупроводниковых изделий на гетероструктурах) при помощи комплекса установок микроскопии высокого разрешения. Входящие в состав комплекса установки растровой электронной микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния, имея определенные задачи и области применения, успешно дополняют друг друга.

7. Приведены результаты комплексных экспериментальных исследований, являющихся основой диагностики и мониторинга технологических параметров, технологии изготовления радиотехнических элементов. Произведен анализ структуры и характеристик слоев полупроводниковых изделий.

8. Результаты исследований позволили сформулировать требования к конструкции, а также к технологическим процессам и нормам, обеспечивающие воспроизводимое изготовление современных изделий фотоники и оптоэлектроники.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Номан Мустафа Абдулла Али, 2013 год

Список использованной литературы

1. Абрамов Д.В., Хорьков К.С., Кутровская C.B., Номан М.А.А., Прокошев В.Г. Исследование полупроводниковых слоистых систем фотоники II «Известия РАН. Серия физическая». - Т. 76., № 6. - 2012.- с. 694-697.

2. Алексеев А.Н., Александров С.Б., Бырназ А.Э., Великовский Л.Э. и др. Многослойные гетероструктуры AIN/AlGaN/GaN/AlGaN для мощных полевых транзисторов, полученные аммиачной молекулярно-лучевой эпитаксией II Письма в ЖТФ. - Т. 34., №. 16. - 2008. - с. 19-27.

3. Алексеев А., Красовицкий, Д., Петров, С., Чалый, В. Многослойные гетероструктуры AIN/AlGaN/GaN/AlGaN - основа новой компонентной базы твердотельной СВЧ-электроники И Компоненты и технологии. - №. 2. - 2008. - с. 138-142.

4. Алешкин В.Я., Дубинов, A.A., Дроздов, М.Н. и др. Структурные и оптические свойства гетероструктур на основе GaAs с квантовыми ямами Ge и Ge/InGaAs II Физика и техника полупроводников. -Т. 47., №. 5. - 2013. - с.621-625.

5. Алферов Ж.И. Двойные гетероструктуры: концепция и применения в физике, электронике и технологии // Успехи физических наук. -Т. 172., №. 9. - 2002. - с. 1068.

6. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // Физика и техника полупроводников. - Т. 32., №. 1. -1998.- с. 3-18.

7. Андреев И.А., Куницына Е.В., Михайлова М.П., Яковлев Ю.П.

Длинноволновые фотодиоды на основе твердых растворов Gai-.xInxAsySb]_y с

составом вблизи границы области несмешиваемости II Физика и техника

полупроводников. - Т. 33., №. 2. - 1999. - с. 249-253.

103

8. Асеев A.JI. Нанотехнологии в полупроводниковой электронике II Вестник Российской академии наук. - Т. 76., №. 7. - 2006. - с. 603-611.

9. Белявский В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии И Соросовский образовательный журнал. Физика. - Т. 10. -1998. - с. 92-98.

10. Бессонов A.C. Опыт разработки автоматизированных систем контроля поверхностей оптических деталей II Ползуновский вестник. -№3/1. - 2011. - с.192-196.

11. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. - М.: Техносфера, 2004. - 384 с.

12. Быков В.А. Разработка и освоение производства приборов и оборудования для нанотехнологии И Российские нанотехнологии. - Т. 2., № 1-2.-2007.-с. 32-36.

13. Вайнштейн Б.К. Электронная микроскопия атомного разрешения II Успехи физических наук. - Т. 152., №. 5. - 1987.- с. 75-122.

14. Волк Ч.П., Горнев Е.С., Новиков Ю.А., Плотников Ю.И., Раков A.B., Тодуа П.А. Проблемы измерения геометрических характеристик электронного зонда растрового электронного микроскопа II Труды ИОФАН. -Т. 62.-2006.-с. 77-120.

15. Володин В.А., Ефремов М.Д., Дерябин A.C., Соколов J1.B. Определение состава и механических деформаций в гетероструктурах из данных спектроскопии комбинационного рассеяния света: уточнение параметров модели II Физика и техника полупроводников. -Т. 40., №. 11.-2006.-с. 1349-1355.

16. Вудраф Д., Делчар Т., Шека Е. Ф. Современные методы исследования поверхности: Пер. с англ. В. И. Раховский. - М.: Мир, 1989. -568 с.

17. Герке М.Н., Хорьков К.С., Номан М.А.А., Прокошев В.Г., Аракелян С.М. Исследование титановых тонких пленок образованных при фемтосекундной лазерной абляции II «Труды Владимирского государственного университета» - Вып. 9. - 2011. - с. 115-119.

18. Голубев A.C., Звягин М.Ю., Прокошев В.Г., Рожков М.М. Особенности распознавания методом ближайшего элемента в алгоритмах вычисления оценок И Прикладная информатика. - № 1. - 2013. - с. 18-25.

19. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. - М.: Техносфера. - 2005. - 1072 с.

20. Гребнев А.К., Гридин В.Н., Дмитриев В.П. Оптоэлектронные элементы и устройства. - М.: Радио и связь, 1998. -336 с.

21. Грузман И.С. Синтез оптимальных дифференциаторов для алгоритма обнаружения локально ориентированных текстур Н Компьютерная оптика. - Т. 36, №1. - 2012 г. - с. 109 - 114.

22. Демидов Д.М., Карпов С.Ю., Мымрин В.Ф., Тер-Мартиросян А.Л. Патент РФ № 2309501, МПК H01S5/32. Инжекционный полупроводниковый лазер // Б. И. 2007. № 30.

23. Дмитриев А.И., Вишняк В.В., Лашкарев Г.В., Карбовский В.Л., Ковалюк З.Д., Бахтинов А.П. Исследование морфологии ван-дер-ваальсовой поверхности монокристалла InSe //Физика твердого тела. - Т. 53., №. 3. -2011.-с. 579-589.

24. Дубровский В.Г. Теория формирования эпитаксиальных наноструктур. - М.: Физматлит. - 2009. - 352 с.

25. Еременко В.Т., Тютякин A.B., Кондрашин A.A. Методологические аспекты обработки изображений в автоматизированных системах диагностики II Информационные системы и технологии. - Т. 64., №. 2.-2011.-с. 19-26.

26. Жерихин А.Н., Худобенко А.И., Вилльямс Р.Т., Вилкинсон Д., Усер К.Б., Хионг Г., Воронов В.В. Лазерное напыление пленок ZnO на кремниевые и сапфировые подложки II Квантовая электроника. - Т. 33., №. 11.-2003.-с. 975-980.

27. Жигалина О.М., Хмеленин Д.Н., Воротилов К.А., Сигов A.C., Лебо И .Г. Электронная микроскопия структуры композиций пленок титаната бария- стронция на подложках Pt- Ti— S1O2- Si после лазерного отжига II Физика твердого тела. - Т. 51., №. 7. - 2009. - с. 1398-1399.

28. Задорин A.C., Марципака Е.Ю., Шибельгут A.A. Характеристики лазерного диода с микронеоднородностями активного слоя II Известия Томского политехнического университета. - Т. 309., №. 8. - 2006-с. 95-99.

29. Зайцев A.A., Мокеров В.Г., Пашаев Э.М., Сутырин А.Г., Якунин С.Н. Исследование особенностей формирования гетероструктур с квантовыми точками методами рентгеновской диагностики II Микроэлектроника. - Т. 33., №. 1. - 2004. - с. 35-41.

30. Звягин М.Ю., Прокошев В.Г., Новикова O.A., Шамин П.Ю. Распознавание людей по изображению лица с использованием текстурных характеристик / Труды XVII Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2010». - Том 1. - Секция А. - 21-24 июня 2010 года, СПб. - с. 257-259.-ISBN 978-5-7577-0354-1.

31. Зубков В.И. Диагностика гетероструктур с квантовыми ямами InxGaj_ xAs/GaAs методом вольт-фарадных характеристик: разрывы зон, уровни квантования, волновые функции II Физика и техника полупроводников - Т. 41., №. 3. - 2007. - с. 331-337.

32. Ивин В.В., Махвиладзе Т.М., Валиев К.А. Теоретическое рассмотрение вопросов выбора оптимальной формы источника в

оптической нанолитографии И Микроэлектроника. - Т. 33., №. 3. - 2004. - С. 163-185.

33. Казаков И.П., Глазырин Е.В., Савинов С.А., Цехош В.И., Шмелёв С.С. Оптическая диагностика поверхности наногетероструктур в процессе выращивания И Физика и техника полупроводников. - Т. 44., №. 11. - 2010. - с. 1489-1493

34. Киселев В.Ф., Козлов С.Н., Зотеев A.B. Основы физики поверхности твердого тела. - М.: Изд-во МГУ им. MB Ломоносова, 1999. -287 с.

35. Крылов П.Н., Романов Э.А. АСМ-исследования нанокристаллических пленок ZnS // Химическая физика и мезоскопия. - Т. 11., №. 2.-2010.-с. 235-243.

36. Красильник З.Ф., Новиков A.B. Оптические свойства напряжённых гетероструктур на основе Si].xGex и Sij.x.yGexCy II Успехи физических наук. - Т. 170., №. 3. - 2000. - с. 338-341.

37. Кучеренко И.В., Виноградов B.C., Мельник H.H. и др. Роль взаимодиффузии и пространственного ограничения в формировании спектров резонансного комбинационного рассеяния света в гетероструктурах Ge/Si (100) с массивами квантовых точек II Физика твердого тела. - Т. 50., №. 10. - 2008.- с. 1888-1894.

38. Леденцов H.H., Устинов В.М., Щукин В.А., Копьев П.С., Алферов Ж.И., Бимберг Д. Гетероструктуры с квантовыми точками: Получение, свойства, лазеры: Обзор II Физика и техника полупроводников. -Т. 32., №. 4. - 1998. - с. 385-410.

39. Локтев М.Ю., Суранов А .Я., Ермолаев Д.А., Савин В.Ф., Абанин В.А. Автоматизированная измерительная система для контроля механических характеристик стеклопластиковых образцов круглого сечения

методом продольного изгиба II Ползуновский вестник. - №3/1., - 2011. - с. 188-192.

40. Марголин В.И., Жабрев В.А., Тупик В.А. Физические основы микроэлектроники. - М: Академия, 2008. - 400 с.

41. «Научно-производственное предприятие «Инжект», URL: http:// http://www.inject-laser.ru/products/oscillators

42. Неведомский В.Н., Берт H.A., Чалдышев В.В., Преображенский В.В., Путято М.А., Семягин Б.Р. Электронная микроскопия структур на основе GaAs с квантовыми точками InAs и As, разделенными барьером AlAs II Физика и техника полупроводников. - Т. 47., №. 9 - 2013 - с. 1196-1203.

43. Никитин O.P., Пасечник A.C., Салем A.C. Автоматизация обработки медицинских видеоизображений для диагностирования патологий II Биомедицинская радиоэлектроника. - №. 6. - 2012.

44. Николичев Д.Е., Боряков A.B. Локальная диагностика состава полупроводниковых наносистем методом сканирующей оже-микроскопии. -Н. Новгород: Изд-во Нижегородского университета, 2011. - 110 с.

45. Новиков Ю.А., Тодуа П.А. Метрология линейных измерений нанометрового диапазона—основа микроэлектроники и нанотехнологии II Мир измерений. - №. 8. - 2005. - с. 4-9.

46. Номан М.А.А., Прокошев В.Г., Аракелян С.М., Абрамов Д.В., Кутровская C.B., Хорьков К.С. Диагностика слоистых наноразмерньгх компонент полупроводниковой оптоэлектроники при помощи комплекса установок микроскопии высокого разрешения II «Проектирование и технология электронных средств». - № 4. -2011. - с. 2-7.

47. Орлов A.A., Антонов Л.В. Алгоритмы обработки снимков промышленных изделий // Современные проблемы науки и образования. - №. 6.-2012. - с. 97.

48. Павлова Е.Д., Горшков А.П., Бобров А.И., Малехонова Н.В., Звонков Б.Н. Исследование гетероструктур с комбинированным слоем квантовых точек/квантовой ямы In (Ga) As/GaAs и ö-слоем Мп И Физика и техника полупроводников. - Т. 47., №. 12. - 2013. - C.1617.-1620.

49. Панченко В.Я., Новодворский O.A., Голубев B.C. Технология лазерно-плазменного напыления пленок нанометровых толщин II Наука и технологии в промышленности. - № 4. - 2006. - с. 39-51.

50. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: В 2-х книгах. - М.: Мир., 1982.-311 с.

51. Пчеляков О.П. Молекулярно-лучевая эпитаксия: оборудование, приборы, технология II Успехи физических наук. - Т. 170., №. 9. - 2000 - с. 993-995.

52. Саксеев Д.А., Ершенко Е.М., Барышев С.В., Бобыль A.B., Агафонов Д.В. Измерение глубоких микрорельефов и стереосъемка в растровой электронной микроскопии II Журнал технической физики. - Т. 81, №. 1.-2011. -с. 131-136.

53. Севрюк В.А., Брунков П.Н., Шальнев И.В., Гуткин A.A. и др. Статистический анализ топографических АСМ-изображений самоорганизованных квантовых точек //Физика и техника полупроводников. - Т. 47., №. 7. - 2013. - с. 921-926.

54. Сейсян Р. П. Нанолитография в микроэлектронике (Обзор) // Журнал технической физики. - Т. 81. - №. 8. - 2011. - с. 1-14.

55. Синдо Д., Оикава Т. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия. - М.: Техносфера., 2006. - 256 с.

56. Смирнов В.И. Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. - Ульяновск: УлГТУ, 2012. - 75 с.

57. Сойфер В.А. Компьютерная обработка изображений. Часть 2. Методы и алгоритмы II Соросовский образовательный журнал.- №. 3. -1996.-с. 110-121.

58. Соловьев В.А., Михайлова М.П., Степанов М.В., Шерстнев В.В., Яковлев Ю.П. Новые возможности растровой электронной микроскопии для исследования лазеров на основе InAsSb/InAsSbP II Письма в ЖТФ. - Т. 23., №. 6. - 1997. - с. 54-60.

59. Сорокин П.Б., Чернозатонский JI.A. Полупроводниковые наноструктуры на основе графена //Успехи физических наук. - Т. 183., №. 2. -2013.-с. 113-132.

60. Сошников И.П., Горбенко О.М., Голубок А.О., Леденцов H.H. Анализ состава когерентных нановключений твердых растворов по высокоразрешающим электронно-микроскопическим изображениям И Физика и техника полупроводников - Т. 35., №. 3. - 2001. - с. 361-366.

61. Спивак Г.В., Сапарин Г.В., Быков М.В. Растровая электронная микроскопия II Успехи физических наук. - Т. 99., №. 12. - 1969. - с. 635-672.

62. Спивак Г.В., Сапарин Г.В., Антошин М.К. Цветной контраст в растровой электронной микроскопии //Успехи физических наук. - Т. 113., №. 8.- 1974.-с. 695-699.

63. Старостенко Д.А., Шерстнев В.В., Алексеев П.А. и др. Фотодиоды с расширенным спектральным диапазоном 1.5-4.8/jm на основе гетероструктур InAs/InAsoggSbo. 12/lnAsSbP, работающие при комнатной температуре II Письма в ЖТФ. - Т. 37., №. 19. - 2011. - с .95-103.

64. Суворов Э.В. Физические основы экспериментальных методов исследования реальной структуры кристаллов [Электронный ресурс] http://www.physchem.msu.ru. Дата обращения: 10.09.2011.

65. Тодуа П.А. Метрология в нанотехнологии II Российские нанотехнологии. - Т. 2., №. 1-2. - 2007. - с. 61-69.

66. Тюриков А.В., Суворов А.С., Осипов Н.И., Кизнерцев С.Р., Липанов С.И. Методика сравнения теоретических и экспериментальных СТМ-изображений на основе алгоритмов сегментации и морфинга И Ползуновский альманах - №. 1. - 2011. с. 85.-87.

67. Фабелинский И. Л. Комбинационному рассеянию света—70 лет II Успехи физических наук. - Т. 168., №. 12. - 1998. - с. 1341-1360.

68. Федоров А.В. Физика и технология гетероструктур, оптика квантовых наноструктур. - СПб: СПбГУ ИТМО., 2009. - 195 с.

69. Хвостиков В.П., Лунин Л.С., Ратушный В.И., Олива Э.В., Шварц М.З., Хвостикова О.А. Фотопреобразователи на основе GaAs/Ge гетероструктур, полученных методом низкотемпературной ЖФЭII Письма в ЖТФ. - Т. 29., №. 14. - 2003. - с. 46-49.

70. Чукланов А.П., Бородин П.А., Зиганшина С.А., Бухараев А.А. Алгоритм для анализа АСМ-изображёний поверхностей со сложной морфологией II Учёные записки Казанского государственного университета. -Т. 150., №. 2. - 2008. с. 220-227.

71. Шамин П.Ю., Номан М.А.А., Хорьков К.С. Классификация текстурных свойств сегментов растрового изображения с помощью набора дифференцирующих масок II «International Journal of Open Information Technologies». - T. 1., №. 2. - 2013. - с. 1-7.

72. Шамин П.Ю., Номан М.А.А., Хорьков К.С. Распознавание изображений комплексом дифферащирующих масок II «Естественные и математические науки: материалы международной заочной научно-практической конференции. (01 апреля 2013 г.) - Новосибирск: Изд. «СибАК» - 2013. - с.42-48.

73. Шапиро JI. Компьютерное зрение. - М.: Бином. Лаборатория знаний., 2006. - 752 с.

74. Швец В.А., Спесивцев Е.В., Рыхлицкий С.В., Михайлов Н.Н. Эллипсометрия - прецизионный метод контроля тонкопленочных структур с субнанометровымразрешением II Российские нанотех нологии - Т. 4., №. 3. -2009.-с. 72.

75. Щербакова Е.Е., Исаков М.А., Воронцов Д.А., Филатов Д.О. Исследование гетероструктур InGaAs/GaAs с квантовыми ямами и точками методом комбинированной СТМ/АСМ на сколах в жидкости И Вестник Нижегородского университета им. НИ Лобачевского.- №. 2. - 2007. - с. 5460.

76. Шик А.Я., Бакуева Л.Г., Мусихин С.Ф., Рыков С А. Физика низкоразмерных систем. - СПб.: Наука., 2001. - 160 с.

77. Юзюк Ю.И. Спектры комбинационного рассеяния керамик, пленок и сверхрешеток сегнетоэлектрических перовскитов (Обзор) II Физика твердого тела. - Т. 54., №. 5. - 2012. - с. 963-993.

78. Якимов А.И., Двуреченский А.В., Кириенко В.В., Никифоров А.И. Ge/Si-фотодиоды и фототранзисторы со встроенными слоями квантовых точек Ge для волоконно-оптических линий связи II Физика твердого тела. - Т. 47., №. 1. - 2005. - с. 37-40.

79. Abramov D.V., Khorkov K.S., Kutrovskaya S.V., Noman Mustafa A. A., Prokoshev V.G. Investigation Semiconductor Layered Systems of Photonics II «Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics». - V.76., № 6. -2012-p.618-621.

80. Abramov D.V., Khorkov K.S., Kutrovskaya S.V., Noman Mustafa A. A., Prokoshev V.G. Research of the semiconductor layered systems of photonics II «Book of abstracts 1-st International Russian-Chinese conference / youth school-workshop «Modern laser physics and laser-information technologies for science

112

and manufacture», September 23-28.2011, SuzdaWladimir». - 2011. - p. 151152.

81. Attolini G., Francesio L., Franzosi P., Pelosi C., Gennari S., Lottici P. P. Raman scattering study of residual strain in GaAs/InP heterostructures II Journal of applied physics. - T. 75., №. 8. - 1994. - p. 4156-4160.

82. Basletic M., Maurice J. L., Carretero C., Herranz G.et al. Mapping the spatial distribution of charge carriers in LaAlO¡/SrTiO3 heterostructures II Nature materials. - T. 7., №. 8. - 2008. - p. 621-625.

83. Bennis H., Benslimane R., Vicini S., Mairani A., Princi E.. Fibre width measurement and quantification of filler size distribution in paper-based materials by SEM and image analysis //Journal of electron microscopy. - T. 59., №. 2.-2010.-p. 91-102.

84. Chrisey D. B., Hubler G. K. Pulsed laser deposition of thin. -Wiley-VCH., 2003. - p. 648.

85. Chow P.P. Molecular beam epitaxy / Kern W., Vossen J.L // Thin Film Processes II, - Academic Press, Inc., (USA), 1991.-p. 133-175.

86. Coldren L.A., Corzine S.W., Mashanovitch M.L. Diode lasers and photonic integrated circuits. - Wiley.com., 2012. - 218 p.

87. Gerke M.N., Khorkov K.S., Noman Mustafa A.A., Prokoshev V.G., Arakelian S.M. Investigation of titanium thin films produced by femtosecond laser ablation II «Book of Abstracts 19th International Conference on Advanced Laser Technologies - ALT' 11, Golden Sands, Bulgaria, 3-8 September 2011» - 2011. -p.80.

88. Giannuzzi L.A., Stevie F.A. Introdution to focused ion beams: instrumentation, theory, techniques and practice. - New York.: Springer., 2004. -357 p.

89. Ginger D.S., Zhang H., Mirkin C.A. The Evolution of Dip-Pen Nanolithography //Angewandte Chemie International Edition. - T. 43., №. 1. -2004. - p. 30-45.

90. Goldstein J., Newbury D.E., Joy D.C. et al. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis. - New York: Springer., 2003. - p. 689.

91. Greco G., Giannazzo F., Frazzetto A., Raineri V., Roccaforte F. Near-surface processing on AlGaN/GaN heterostructures: a nanoscale electrical and structural characterization II Nanoscale research letters. - T. 6., №. 1.-2011. -p. 132.

92. Huang W., Dai J.Y., Hao J.H. Structural and resistance switching properties of ZnO/SrTiO/GaAs heterostructure grown by laser molecular beam epitaxy I I Applied physics letters. - T. 97 - 2010. - p. 162905.

93. Ketterer B., Uccelli E., i Morral A. F. Mobility and carrier density in p-type GaAs nanowires measured by transmission Raman spectroscopy II Nanoscale. - T. 4., №. 5. - 2012, - p. 1789-1793.

94. Köhler R„ Tredicucci A., Beltram F., Beere H.E., Linfield E.H., Davies A. G., Rossi F. Terahertz semiconductor-heterostructure laser II Nature. -T. 417., №.6885. - 2002. - p. 156-159.

95. Kurada S., Bradley C. A machine vision system for tool wear assessment //Tribology International. - T. 30., №. 4. - 1997. - p. 295-304.

96. Leitch A.W.R., Alex V., Weber J. Raman spectroscopy of hydrogen molecules in crystalline silicon II Physical review letters. - T. 81., №. 2. - 1998. -p. 421.

97. Maranowski S.A., Sugg A.R., Chen E.I., Holonyak N. Native oxide top-and bottom-confined narrow stripe p-n AlyGa].yAs-GaAs-InxGai.xAs quantum well heterostructure laser //Applied physics letters.- T. 63., №. 12. - 1993. - p. 1660-1662.

98. Morinaga H., Suyama M„ Ohmi T. Mechanism of Metallic Particle Growth and Metal-Induced Pitting on Si Wafer Surface in Wet Chemical Processing II Journal of the Electrochemical Society. - T. 141., №. 10. - 1994. - p. 2834-2841.

99. Noman Mustafa A.A., Prokoshev V.G., Abramov D.V., Kutrovskaya C.V., Khorkov K.S. Research of the semi-conductor laser on heterostructures by means of a complex of the precision microscopes II «Book of Abstracts 19th International Conference on Advanced Laser Technologies -ALT' 11, Golden Sands, Bulgaria, 3-8 September 2011» - 2011. - p.136-137.

100. Park R. H. A Fourier interpretation of the Frei-Chen edge masks II Pattern Recognition Letters - T. 11., №. 9. - 1990. - p. 631-636.

101. Ren B., Liu G. K., Lian X. B., Yang Z. L., Tian Z. Q. Raman spectroscopy on transition metals // Analytical and bioanalytical chemistry. - T. 388., №. 1.-2007.-p. 29-45.

102. Tey C.M., Liu H.Y., Cullis A.G., Ross I.M., Hopkinson M. Structural studies of a combined InAlAs-InGaAs capping layer on 1.3-jxm Inas/GaAs quantum dots //Journal of crystal growth. - T. 285., №. 1. - 2005. - p. 17-23.

103. Tosello G., Hansen H.N., Marinello F., Gasparin S. Replication and dimensional quality control of industrial nanoscale surfaces using calibrated AFM measurements and SEM image processing II CIRP Annals-Manufacturing Technology. - T. 59., №. 1. - 2010. - p. 563-568.

104. Yao N., Wang Z. Handbook of microscopy for nanotechnology -New York: Kluwer academic publishers, - 2005. - 743 p.

105. Zhang H„ He C.X., Lu D.R., Yu M. SEM Image Processing of PP/Rice Husk Composite Using MATLAB II Applied Mechanics and Materials. -T. 214.-2012.-p. 27-30.