Особенности образования и отжига радиационных дефектов в n-GaN(Si) и p-GaN(Mg) при воздействии различного вида излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Ермаков, Виктор Сергеевич

• Ермаков, Виктор Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Ермаков, Виктор Сергеевич

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОГО ВИДА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РАДИАЦИОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЯХ GaN. ЯДЕРНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Радиационные дефекты в облученном нитриде галлия

1.2 Ядерное легирование полупроводников

2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Методика измерения электрофизических свойств эпитаксиальных слоев нитрида галлия

2.1.1 Цель измерений

2.1.2 Сущность метода измерений

2.1.3 Оцениваемые характеристики и нормы для показателей точности

2.1.4 Операции подготовки к измерениям

2.1.5 Порядок проведения измерения удельного электрического сопротивления, подвижности и концентрации основных носителей заряда на установке «HMS-3000»

2.2 Измерение удельного электрического сопротивления высокоомных образцов GaN двухконтактным методом с помощью электрометра

2.3 Методика измерения структурных свойств эпитаксиальных слоев нитрида галлия

2.3.1 Оптическая схема дифрактометра D8 Discover

2.3.2 Описание программы обработки измерений Eva

2.3.3 Проведение рентгенографических съемок

2.4 Методика измерения емкостных параметров и спектров глубоких уровней эпмтаксиальных слоев нитрида галлия

2.4.1 Общее описание прибора

2.4.2 Краткое описание модулей

2.4:3 Главное окно программы

2.4.4 Основные характеристики емкостного (ЭЬТ8) спектрометра

3 ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ПЕРВИЧНЫХ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ И ЛЕГИРУЮЩЕЙ ПРИМЕСИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ваИ (АЮаЫ, 1пОаЫ) ПРИ ОБЛУЧЕНИИ В РЕАКТОРЕ ВВР-ц

3.1 Быстрые нейтроны

3.2 Тепловые нейтроны

3.3 Гамма-излучение реактора

3.4 Полное число смещенных атомов

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭПИТАКСИАЛБНЫХ СЛОЕВ НИТРИДА ГАЛЛИЯ ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ РЕАКТОРНЫМИ НЕЙТРОНАМИ И ПОСЛЕДУЮЩИХ ТЕРМООБРАБОТОК

4.1 и-ваИ

4.2/МлаЫ

5 ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭПИТАКСИАЛБНЫХ СЛОЕВ л-ОаЫ, ОБЛУЧЕННЫХ РЕАКТОРНЫМИ НЕЙТРОНАМИ И ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧНЫМИ ЭЛЕКТРОНАМИ

5.1 Рентгенодифракционные исследования эпитаксиальных слоев «-GaN,

облученных различным спектром реакторных нейтронов

5.2 Анализ микроструктуры и состава поверхности эпитаксиальных слоев «-GaN, облученных быстрыми реакторными нейтронами и высокоэнергетичными электронами

6 ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ РЕАКТОРНЫМИ НЕЙТРОНАМИ И ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧНЫМИ ЭЛЕКТРОНАМИ НА ЕМКОСТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ НИТРИДА ГАЛЛИЯ

6.1 «-GaN

6.2 p-GaN

7 ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ

7.1 Характеристики исходного сырья

7.2 Подготовка образцов к облучению

7.3 Облучение образцов в реакторе ВВР-ц

7.4 Подготовка облученных образцов к отжигу

7.5 Отжиг

7.6 Измерение электрофизических параметров

7.7 Техника безопасности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемых источников

Перечень сокращений, символов и специальных терминов

р - поверхностное удельное электросопротивление (Ом-см) 2DEG - двумерный электронный газ D - доза (флюенс) электронного облучения (см") Ф - флюенс частиц (см'2)

DLTS (РСГУ) - релаксационная спектроскопия глубоких уровней PICTS (ФЭРС) - фотоэлектрическая релаксационная спектроскопия LED - light-emitting diode - светодиод Ее - дно зоны проводимости Ev - потолок валентной зоны GaN - нитрид галлия

MOCVD - Metal-Organic Chemical Vapor Deposition - химическое осаждение из газовой фазы металлоорганических соединений

МВЕ - Molecular beam epitaxy - молекулярно-лучевая эпитаксия HVPE - Hydride vapour phase epitaxy - хлоридно-гидридная эпитаксия PL - Photoluminescence - фотолюминесценция

HEMT - high electron mobility transistor - транзистор с высокой подвижностью электронов Cd - кадмий

ВВР-ц - водо-водяной реактор «целевой»

ВАХ - вольт-амперные характеристики

ВФХ - вольт-фарадные характеристики

ГУ - глубокий уровень

MKJ1 - микрокатодолюминесценция

ОПЗ - область пространственного заряда

РД - радиационный дефект

СТД - собственные точечные дефекты

ЭПР - электронный парамагнитный резонанс

ЭС - эпитаксиальный слой

ЯЛ - ядерное легирование

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности образования и отжига радиационных дефектов в n-GaN(Si) и p-GaN(Mg) при воздействии различного вида излучения»

ВВЕДЕНИЕ

GaN и родственные трехкомпонентные соединения AlGaN и InGaN в последнее время выдвинулись на передний план исследований в области полупроводников благодаря превосходным физическим свойствам, проявляемым этими материалами в излучателях синего и УФ-света, детекторах и силовых высокочастотных высокотемпературных электронных приборах [1-4]. Высокая термическая и химическая стойкость дают возможность использования GaN для изготовления приборов, работающих в неблагоприятных температурных и химических условиях. Хорошая теплопроводность GaN снимает многие проблемы охлаждения рабочей области приборов, а сочетание высокой скорости насыщения электронов и значительного напряжения пробоя делает пригодным GaN для изготовления мощных высокочастотных транзисторов. Так, за последние годы транзисторы на основе GaN в диапазоне частот от 1 до 40 ГГц превзошли более чем в 10 раз по удельной плотности и мощности приборы, изготовленные на основе арсенида галлия (GaAs).

Широкое использование получил GaN в сочетании с InN и в производстве светоизлучающих и фотоприемных устройств широкого спектрального диапазона. Первостепенный интерес представляют лазеры, генерирующие синий свет [1], диоды, испускающие УФ, видимый и белый свет [1], фото детекторы, нечувствительные к видимому свету, и фото детекторные матрицы и линейки [2], высокомощные выпрямители [2-4], высокоскоростные высокомощные высокотемпературные полевые транзисторы [2-4].

В настоящее время очень мало известно о влиянии излучения на электрические и рекомбинационные свойства GaN, практически нет сведений о радиационных эффектах в AlGaN/GaN гетероструктурах и МДП-структурах на основе GaN, данные о безызлучательных механизмах рекомбинации в нитридах III группы в условиях облучения очень скудные, а изучение влияния дислокаций на такие процессы вообще не проводилось. В то же время, такие знания абсолютно необходимы для оптимизации работы приборов на основе GaN в реальных условиях. Единственная причина, по которой такие исследования еще не проводились, заключается в том, что развитие в области нитридов III группы происходит настолько быстро, что практические достижения превзошли необходимые фундаментальные исследования.

Отсюда возникает практический интерес к изучению радиационных эффектов в GaN и твердых растворах на его основе. Кроме того, эта проблема представляет также большой чисто научный интерес. Хорошо известно, что изучение электронных свойств радиационных дефектов (РД) является ключом к пониманию поведения собственных точечных дефектов во

6

многих полупроводниках. Что касается ОаИ, то здесь материаловедческие исследования находятся в начальной стадии, и по сути ничего не известно об электронных свойствах таких собственных точечных дефектов как вакансии, междоузлия, дивакансии и т.д. Такие дефекты эффективно образуются под действием радиации, что позволяет исследователю контролируемо влиять на набор дефектов, доминирующих в кристалле. Это дает уникальную возможность подробного изучения взаимодействия радиационных дефектов с протяженными дефектами, присутствующими в материале, посредством сравнения особенностей образования радиационных дефектов в сильно различающихся по степени совершенства кристаллах.

Получаемые в настоящее время эпитаксиальные пленки СаЫ и других нитридов III группы, как правило, очень несовершенны и содержат высокие плотности дислокаций, малоугловые дислокационные границы, дефекты упаковки, инверсионные домены и т.д. В то же время, в последние годы появились материалы с довольно низкой плотностью таких дефектов. Однако, имеют место некоторые проблемы при изготовлении, как самих гетероструктур, так и светодиодов на их основе, которые до сих пор недостаточно исследованы. Одна из основных проблем для эпитаксиальных структур на основе йаЫ - это отсутствие согласованных подложек для их выращивания. В настоящее время нитридные пленки в основном выращивают на сапфире или БЮ. В результате при использовании промежуточных буферных слоев (гладкий низкотемпературный слой ваИ или АШ),

9 2

выращенные эпитаксиальные слои ваЫ содержат высокие плотности дислокаций ~ 10 см"

[5]. Такая высокая плотность дислокаций неблагоприятно влияет на время жизни

инжекционных лазеров и светодиодов. Одним из способов снижения плотности дислокаций

является метод эпитаксиального латерального роста (ЕЬОО) [5, 6, 7]. В настоящее время

6 2

данным методом получены ОаЫ пленки с плотностью дислокаций ~ 10 см" , а на их основе продемонстрированы инжекционные лазеры работающие в широком волновом интервале [8].

Несмотря на это ваИ и родственные твердые растворы (АЮаЫ, 1пОаЫ, 1пОаАПМ) в настоящее время являются наиболее используемыми широкозонными полупроводниками, позволяющими создавать высокочастотные полевые транзисторы, инжекционные лазеры, светодиоды и другие приборы для микро- и оптоэлектроники, с необходимыми характеристиками для различных сфер применения. Благодаря большой устойчивости к воздействию радиации, ваИ также рассматривается как потенциальный материал для производства детекторов ядерного излучения [9, 10]. Это связывают со значением пороговой энергии образования радиационных дефектов (РД) в ОаЫ около 20 эВ [11] по сравнению, например, с соответствующим значением этой величины около 10 эВ для ОаАэ или 81. Кроме

того, существенное различие ковалентных радиусов Ga(l,26 А) и N(0,75 А) в данном соединении предполагает высокие энтальпии образования антиструктурных (GaN, Noa) и междоузельных дефектов, а также доминирующую роль вакансий галлия и азота в ростовом материале [12]. Между тем в других полупроводниках группы III-V, например в GaAs, именно антиструктурные дефекты являются доминирующими по концентрации дефектами, как в ростовом, так и облученном материале. Поэтому исследованию собственных дефектов решетки, в том числе созданных высокоэнергетическим радиационным воздействием, и их влиянию на свойства GaN уделяется значительное внимание.

В ряде работ [13-18] показано, что облучение гамма-квантами, электронами, нейтронами и протонами приводит к изменению сопротивления светодиодной структуры и уменьшению ее светового квантового выхода. Эти изменения свойств светодиода вызваны образованием в кристаллической решетке полупроводников радиационных дефектов -ловушек свободных носителей заряда, которые выступают центрами безызлучательной рекомбинации. При этом отмечено, что дефекты, созданные гамма - облучением неустойчивы и самопроизвольно отжигаются вблизи комнатных температур при хранении облученных образцов.

Знание и понимание физических процессов, происходящих в полупроводниковом материале после облучения реакторными нейтронами и термообработки, необходимы для: определения возможности (ЯЛ) и радиационного модифицирования (РМ) свойств материалов; разработки и реализации на практике технологии ядерного легирования и радиационного модифицирования свойств полупроводниковых соединений AinBv; оценки радиационной стойкости и работоспособности материалов и приборов на их основе в жестких радиационных полях и в условиях космического пространства; создания материалов с требуемыми физическими и физико-химическими свойствами для микро- и наноэлектроники.

Актуальность работы определяется, прежде всего, отсутствием законченных представлений о механизмах образования и отжига радиационных дефектов в нитриде галлия, характере взаимодействия радиационных дефектов между собой, с исходными структурными дефектами и вводимой легирующей примесью, как в процессе облучения, так и при последующей термообработке, характере влияния условий облучения и параметров исходного материала на конечные свойства ядерно-легированного GaN. Выяснение и развитие этих представлений важны для понимания процессов образования и отжига радиационных дефектов, а также послужат основой для разработки перспективных технологий ядерного легирования и радиационного модифицирования, которые позволят

получать высококачественные однородно-легированные эпитаксиальные структуры на основе ваК.

Цель настоящей работы заключалась в выявлении особенностей радиационно-физических процессов, протекающих в эпитаксиальных слоях ОаЫ п- и р-типа проводимости после облучения, как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами ядерного реактора и высокоэнергетичными электронами, и последующей термообработки, определение необходимых условий облучения, последующих дезактивации и термообработки, являющихся физическими основами для разработки технологии ядерного легирования и радиационного модифицирования нитрида галлия.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- Провести расчетную оценку количества смещенных атомов в ваЫ и твердых растворах на его основе (АЮаЫ и 1пОа>1) при облучении в исследовательском ядерном реакторе ВВР-ц с учетом вклада различных составляющих реакторного излучения (нейтроны, гамма-кванты, атомы отдачи);

- получить расчетные формулы для определения суммарной концентрации вводимых донорных примесей и оценить эффективность их введения в ОаЫ, АКЗаЫ, 1пваЫ в зависимости от флюенса тепловых нейтронов;

- Исследовать влияние облучения различным спектром реакторных нейтронов и последующих термообработок на электрофизические свойства эпитаксиальных слоев п- и р-ОаЫ с различной исходной концентрацией носителей заряда;

- Исследовать влияние различного вида ионизирующего излучения (реакторные нейтроны, электроны) и последующей термообработки на емкостные свойства эпитаксиальных слоев п- и />-ОаК с различной исходной концентрацией примеси;

- Исследовать влияние облучения различным спектром реакторных нейтронов на структурные свойства гг-ваИ с различной степенью исходного легирования;

- Провести анализ микроструктуры и состава поверхности эпитаксиальных слоев «-ОаЫ с различной степенью исходного легирования до и после облучения реакторными нейтронами и высокоэнергетичными электронами;

- Выяснить механизмы образования и отжига радиационных дефектов в п- и р-

ОаЫ;

- Выяснить влияние легирующей примеси в исходном состоянии на характер образования и отжига радиационных дефектов в облученных образцах п- и /7-ОаК

Научная новизна работы заключается в следующем:

- Определены тип и эффективность введения легирующих донорных примесей в ОаИ, АЮаЫ и 1пОаИ, образующихся в результате ядерного легирования;

- Проведена количественная оценка образования первичных радиационных дефектов в ОаЫ, АЮаЫ и 1пОаИ в зависимости от вклада различных составляющих реакторного излучения;

- Впервые комплексно изучены электрофизические свойства нитрида галлия п- и

■уп, -у

р-типа проводимости облученного большими флюенсами (до 1,8-10 см") полного спектра и преимущественно быстрых реакторных нейтронов;

- Обнаружено «аномальное» уменьшение удельного электрического сопротивления при флюенсах больше 1018 см"2 для п- и р-ОаЫ;

- На основании исследования электрофизических характеристик выявлены стадии отжига РД в облученном реакторными нейтронами р-ОаЫ как донорных (100-300), (500-^700) и (750+850) °С, так и акцепторных (300+500) и (650+800) °С дефектов;

- Экспериментально определена роль влияния легирующей примеси в исходном состоянии на процесс образования и последующего отжига радиационных дефектов в п- и р-ОаК

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

- Экспериментально определены необходимые условия облучения (плотность потока реакторных нейтронов, соотношение плотностей потоков тепловых и быстрых нейтронов, среда, температура), режимы последующей термообработки (температура, среда, скорости нагрева и охлаждения) и сформулированы требования к исходному материалу (концентрация носителей заряда, тип структуры) для разработки технологий ядерного легирования и радиационного модифицирования ОаИ;

- Полученные в работе экспериментальные результаты имеют практическое значение для прогнозирования свойств материалов и приборов при эксплуатации в условиях повышенной радиации и температуры и могут быть использованы как физические основы для дальнейшей разработки перспективных технологий ЯЛ и РМ нитрида галлия и твердых растворов на его основе на базе действующих исследовательских и промышленных ядерных реакторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности изменения электрофизических характеристик облученных в реакторе ВВР-ц эпитаксиальных слоев п-ваИ с различным уровнем исходного легирования в широком диапазоне флюенсов полного спектра (до 1,8-Ю20 см"2, фг/фй = 1) и быстрых реакторных нейтронов (до 8-1018 см"2) до и после термообработки;

- закономерности изменения электрофизических характеристик облученных в реакторе ВВР-ц эпитаксиальных слоев р-СаЫ с различным уровнем исходного легирования в широком диапазоне флюенсов полного спектра (ф7"/ф£ = 1) и быстрых реакторных нейтронов (до 8-1018 см'2) до и после термообработки;

- «аномальное» уменьшение удельного электрического сопротивления при флюенсах больше 1018 см"2 для п- и р-ваМ, вызванное появлением в материале прыжковой проводимости носителей заряда по дефектным состояниям;

- увеличение периода решетки ОаИ вдоль направления 0001 вследствие облучения полным спектром и быстрыми реакторными нейтронами;

- определенные значения энергий глубоких ловушек в и- и р-ОаТЧ, облученных реакторными нейтронами и высокоэнергетичными электронами;

- стадии отжига радиационных дефектов в облученных реакторными нейтронами п-ОаЫ: (100-300) °С, (300+700) °С, (700-1000) °С и р-ОаЫ: донорные (100-300), (500-700), (750-850) °С, и акцепторные (300-500), (650-800) °С.

Личный вклад автора в получении научных результатов

Большая часть экспериментальной работы проведена автором лично (все этапы подготовки экспериментальных образцов к облучению реакторными нейтронами и высокоэнергетичными электронами, пострадиационная обработка облученных образцов, проведение высокотемпературного отжига, подготовка и измерение электрофизических, структурных параметров). Вклад автора в работах, выполненных в соавторстве, заключается в непосредственном участии на всех этапах работы от постановки задачи до обсуждения результатов. Автору принадлежит анализ существующих литературных данных, реализация основных экспериментальных подходов, интерпретации, обобщения и анализ полученных результатов, формулировки основных положений.

1 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОГО ВИДА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РАДИАЦИОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЯХ GaN (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Радиационные дефекты в облученном нитриде галлия

Стремительное развитие технологии производства светоизлучающих структур в последние годы привело к значительным успехам в области повышения качества приборов на их основе. Новыми перспективными оптоэлектронными материалами с широким спектром практических применений в качестве активных сред в лазерных диодах и светодиодах в области коротких длин волн являются структуры на основе полупроводниковых нитридов GaN, AIN и некоторые соединения типа AlGaN и InGaN, позволяющих создавать источники излучения с любыми необходимыми характеристиками для различных сфер применения. Большой выбор цветов свечения, комбинация мощного излучения с любой формой его пространственного распределения и с возможностью получения любого цветового оттенка в широком динамическом диапазоне интенсивностей излучения открывают огромные перспективы использования светоизлучающих диодов на основе этих структур в качестве источников света для различных устройств.

Однако, имеют место некоторые проблемы при изготовлении как самих гетероструктур, так и светодиодов на их основе, которые до сих пор недостаточно исследованы, а отсутствие методов их комплексного решения на стадии производства излучающих кристаллов и технологии их сборки в светодиодах существенно ограничивает применение готовых приборов в большинстве устройств специальной сигнализации (светофоры, световая сигнализация), в устройствах ответственного применения с повышенной степенью надёжности (судовое, шахтное и аварийное освещение) и в устройствах стратегического назначения (военная и космическая техника).

Наиболее значимой из всего спектра существующих проблем является проблема изменения (деградации) всего комплекса первоначальных параметров излучающих структур и светодиодов в целом. На практике это проявляется в виде изменения значений некоторых характеристик устройств с исполнительной частью на светодиодах, приводящее к искажению визуального восприятия информации человеком [19].

Во главе этих многокомпонентных гетероструктур и светодиодов стоит широкозонный полупроводниковый материал - нитрид галлия (GaN), который достаточно давно интересует исследователей и разработчиков полупроводниковых приборов. Гетероструктуры GaN и его твердых растворов обладают физическими свойствами, которые

обеспечивают электронным приборам на их основе оптические, мощностные и частотные характеристики, позволяющие применять их в разных областях полупроводниковой электроники, преобразовательной технике для солнечной энергетики, LED, гибридных автомобилях, электромобилях, БПЛА, ветроэнергетики, телекоммуникации, радиолокации, навигации и других отраслях [20, 21, 22].

Начиная с середины 90-х годов XX века о нитриде галлия и его твердых растворах заговорили, как об одном из самых перспективных оптоэлектронных материалов. Спектр применения данного материала в оптоэлектронике действительно широк: светодиоды сине-зеленой области видимого спектра, светодиоды ближнего ультрафиолетового диапазона, активные среды лазерных диодов и др. Стоит также отметить, что структуры на основе GaN перспективны не только в оптоэлектронике, но и для разработки компонентной базы силовой и СВЧ-электроники - диодов Шоттки, транзисторов и тиристоров [20]. В класс ультрабыстрых ключей тиристоры попали благодаря GaAs и широкозонным материалам [22].

Во всех современных зарубежных и отечественных публикациях по электронной компонентной базе силовой электроники предпочтение отдается нитриду галлия, как материалу, значительно превосходящему по своим физическим параметрам Si и GaAs. На первый взгляд, это логично, а именно: напряженность электрического поля у GaN (электрическая прочность) на порядок выше, чем у Si или GaAs; удельное сопротивление приборов в открытом состоянии на порядок меньше; радиационная стойкость очень высокая; теплопроводность исключительно высокая; обратные токи - почти нулевые (ширина запрещенной зоны); накопленные заряды - сверхмалые.

Еще одну особенность широкозонных полупроводниковых материалов - предельную рабочую температуру р-п-перехода, пригодную для эксплуатации, - некоторые авторы трактуют по-своему, указывая, что она составляет +500 °С. Но это далеко не всегда так [22].

Необходимо отметить, что силовые приборы на Si, GaAs, SiC создаются либо на монокристаллах, либо на базовых гомоэпитаксиальных слоях, т. е. в качестве подложек используется «родной» кристалл, в то время как качественных коммерческих монокристаллических GaN-подложек пока нет. Выращивание эпитаксиальных GaN-структур на монокристаллических подложках SiC и Si осложняется кристаллографическими несоответствиями на границе раздела двух полупроводников, что приводит к механическим напряженностям и высокой дефектности структур, следовательно, и к их высокой стоимости. В принципе эти же проблемы проявляются и при использовании технологии выращивания на

полуизолирующем AIN. Поэтому практически все технологические исполнения GaN-приборов являются горизонтальными, в то время как приборы на Si, GaAs, SiC имеют вертикальную технологическую структуру диодов, транзисторов, тиристоров. В этом пока заключается их огромное технологическое и коммерческое преимущество над мощными GaN-приборами [22].

Слои А 3-нитридов имеют большое рассогласование параметров решетки (10% и более) относительно стандартных коммерческих подложек, на которых их выращивают. Поэтому они являются сильнонарушенными кристаллическими объектами и характеризуются большой плотностью дислокаций. В результате многих рентгенодифракционных и электронно-микроскопических исследований выявлены такие характерные особенности, как ансамбли прямолинейных дислокаций, прорастающих через пленку перпендикулярно гетерогранице, а также специфическая столбчатая структура с более или менее вертикальными границами блоков-столбцов. Наблюдался и ряд других дефектов [23]. Например, междоузельный Ga (Ga,) идентифицировался оптическим детектированием методом электронно-парамагнитного резонанса, а вакансии галлия (Vea) были обнаружены спектроскопией аннигиляции позитронов [24]. Также, в нитриде галлия, наблюдаются антиструктурные дефекты (Gaw, Noa), кластеры и протяженные дефекты [25].

При производстве светодиодов на основе нитрида галлия существует очень важный вопрос, связанный с оценкой их эффективности (квантового выхода излучения), ответ на который определяет как область их применения, стоимость, так и то, что будет записано в спецификации в качестве декларируемого параметра (световой поток, оптическая мощность и т. д.). Эффективность светодиода можно оценить разными способами, но основаны они на измерении комплекса параметров на различных этапах изготовления. Определение эффективности преобразования энергии необходимо для оценки конструктивных особенностей корпусов с точки зрения теплоотвода, которые используются в светодиодном приборе [26].

В работе [26] проведены исследования зависимости мощности излучения (Р) от плотности тока (J) у зеленых и синих светодиодов на основе гетероструктур InGaN и у красных и желтых светодиодов на основе гетероструктур AlGalnP в импульсном режиме, исключающем нагрев активной области кристалла. Также в работе приведены значения квантового выхода мощности излучения Rp для разных типов полупроводниковых структур, изготовленных на разных подложках, разного цвета свечения и разных производителей. Авторы обнаружили различие в значениях квантового выхода, которое может быть обусловлено лишь степенью неидеальности самой структуры, потому что тепловое

14

воздействие тока не учитывается и, соответственно, конструкция кристалла не влияет на энергетические показатели излучения. Из чего сделан вывод, что результаты исследования зависимости квантового выхода ЛЮаТпИ и АЮаГпР светодиодов от плотности тока в импульсном режиме питания могут служить качественным показателем исследуемых излучающих кристаллов. Полученные в исследовании значения квантового выхода мощности излучения показывают, насколько совершенна полупроводниковая структура с точки зрения достижения максимального значения квантового выхода, несмотря на то, что в качестве образцов были взяты отнюдь не идеализированные и специально выращенные структуры, а промышленные светодиоды «с конвейера». Также по этим цифрам можно судить, насколько важен хороший теплоотвод и насколько можно повысить эффективность светодиода или излучающего кристалла, если свести к минимуму перегрев активной области. Поэтому по результатам измерений квантового выхода светодиода возможно достаточно достоверное суждение о том, до какой степени рационально выполнена конструкция кристаллодержателя и всего светодиода в целом в части охлаждения активной области излучающего кристалла [26].

Не менее актуальной является проблема деградации диодных структур и светодиодов в космическом пространстве при воздействии на них различных видов ионизирующего излучения. Как известно, облучение материалов сопровождается образованием радиационных дефектов. Поскольку дефекты и их стоки пространственно разнесены, в кристаллах возможно накопление дефектов, и запасенная энергия, обусловленная их накоплением, может достигать значительных величин. Это способствует повышению термодинамической неустойчивости структуры, релаксация которой может сопровождаться развитием структуры протяженных дефектов, фазовыми превращениями, концентрационными расслоениями сплавов [27].

Радиационные дефекты оказывают существенное влияние на свойства полупроводниковых материалов и приборов, изменяя концентрацию, подвижность, время жизни носителей заряда и другие параметры. Многим радиационным дефектам соответствуют глубокие уровни в запрещенной зоне кристалла, которые существенным образом влияют на время рекомбинации неосновных носителей заряда, что особенно существенно для работы оптоэлектронных приборов. От характера глубокого центра зависит соотношение между излучательной и безызлучательной рекомбинацией, т.е. квантовый выход света, частотные свойства прибора. Во многих случаях именно наличие глубоких уровней, расположенных в центре запрещенной зоны, приводит к полуизолирующим свойствам полупроводников (такие образцы используются в качестве подложек электронных

приборов). При нагреве или освещении светом в процессе эксплуатации устройств (светодиоды, полупроводниковые лазеры, интегральные схемы и др.) происходит изменение концентрации глубоких уровней и как следствие деградация свойств приборов, поэтому так важно знать характер изменения спектра глубоких уровней при термической обработке.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ермаков, Виктор Сергеевич, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ источников

[1] S. Nakamura, Laser diodes, in GaN and related Materials II, ed. S.J. Pearton (Gordon and Breach Science Publishers, the Netherlands, 1999) pp. 1-46.

[2] M.S. Shur and M.A. Khan, GaN and AlGaN devices: field effect transistors and photodetectors, ibid, pp. 47-92.

[3] A.Y. Polyakov, Structural and electronic properties of AlGaN, ibid, pp. 173-234.

[4] S.J. Pearton, F. Ren, A.P. Zhang, K.P. Lee, Fabrication and performance of GaN electronic devices, Materials Science and Engineering, R30, No. 3-6, 55-212 (2000).

[5] S. Nakamura, GaN and Related Materials II, ed. S.J. Pearton (New York: Gordon and Breach Science Publishers, 1999), pp. 1-45.

[6] C.A. Usui, H. Sunakawa, A. Sakai, and A.A. Yamaguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 36, L899 (1997).

[7] D.C. Look, D.C. Reynolds, J.W. Hemsky, J.R. Sizelove, R.L. Jones, and R.J. Molnar, Phys. Rev. Lett. 79, 2273 (1997).

[8] M.S. Shur and M.A. Khan, GaN and Related Materials II, ed. S.J. Pearton (New York: Gordon and Breach Science Publishers, pp. 47-92. (1999)

[9] J. Grant, J. Gunningham, A. Blue, J. Vaitkus, E. Gaubas, M. Rahman. Nucl. Instr. and Meth. A. 546,213 (2005).

[10] E. Fretwurst, J. Adey, A.Al-Ajili, et. al. Nucl. Instr. and Meth. A. 546, 213 (2005).

[11] A. Ionascut -Nedelcescu, C. Carlone, A.Houdayer, H.J. von Bardeleben, J.L. CaTtin, and S. Raymond. IEEE Trans. NS 49(6), 2733 (2002).

[12] C.G. Van de Walle, J. Neugebauer. J. Appl. Phys. Lett. 95(8), 3851 (2004).

[13] Shyam M. Khanna, Diego Estan, Alain Houdayer, Hui C. Liu, and Richard Dubek. Proton irradiation damage at low temperature in GaAs and GaN light-emitting diodes. // IEE Trans. Nuclear Science. - 2004. -V.51.-p.3585 - 3594.

[14] В.И. Рыжиков. Контроль радиационной стойкости мощных светодитодов на основе широкозонных полупроводников. / Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.- 2004. -12 с.

[15] В. И. Щербаков И.В. Рыжиков, Д.В. Селезнев. Исследования влияния нейтронного и гамма облучения на электрические характеристики и силу света (AlxGai.x)o sIno 5Р гетероструктур с красным и желтым цветом свечения. // Технологии приборостроения. -2005.-№4(16).-С. 11-12.

[16] Д.В. Селезнев. «Исследования радиационной деградации и оценка радиационной стойкости светодиодов на основе гомо- и гетероструктур первого и второго поколения на

базе трех - четырехкомпонентных твердых растворов АЗВ5» / Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук -2006. М., 13 с.

[17] В. И. Щербаков. Физико-технологические основы повышения эффективности полупроводниковых источников свет./ Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук -2007.- М. МГУ, 18 с.

[18] В. П. Шукайло, О.В. Ткачев, С.М. Дубровских. Влияние нейтронного излучения на GaAs и GaN светоизлучающие структуры. // IX Межотраслевая конф. по радиационной стойкости. Сб. докл. Снежинск. ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ№. - 2011. - С.92-99.

[19] Никифоров С. Г. Разработка методик контроля деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGalnP и AlGalnN. Диссертация кандидата технических наук: 05.27.01 Москва, 2006 224 с. : 61 07-5/2137.

[20] А. Туркин. Обзор развития технологии полупроводниковых гетероструктур на основе нитрида галлия (GaN). Полупроводниковая светотехника №6, 2011.

[21] А. Туркин. Нитрид галлия как один из перспективных материалов в современной оптоэлектронике. Компоненты и технологии № 5, 2011.

[22] В. Войтович, А. Гордеев, А. Думаневич. Si, GaAs, SiC, GaN - силовая электроника. Сравнение, новые возможности. Силовая Электроника, № 5, 2010.

[23] Р.Н. Кютт, Г.Н. Мосина, М.П. Щеглов, Л.М. Сорокин. Дефектная структура сверхрешеток AlGaN/GaN, выращенных методом MOCVD на сапфире. Физика твердого тела, том 48, вып. 8, 2006.

[24] Q. Yang, H. Feick, R. Armitage, and E. R. Weber. Metastability in the excitonic luminescence of electron-irradiated GaN. Phys. Stat. Sol. (c) 0, No. 7, 2712 - 2715 (2003).

25] F. Gloux, T. Woj'towicz, P. Ruterana, K. Lorenz, and E. Alves. J. Appl. Phys. 100, 073520 (2006).

[26] Сергей Никифоров, Александр Архипов. Особенности определения квантового выхода светодиодов на основе AlGalnN и AlGalnP при различной плотности тока через излучающий кристалл. Компоненты и технологии № 1 (2008).

[27] А.Е. Беляев, Н.С. Болтовец, Р.В. Конакова, В.В. Миленин, Ю.Н. Свешников, В.Н. Шеремет. Радиационные повреждения контактных структур с диффузионными барьерами, подвергнутых у-об л учению 60Со. Физика и техника полупроводников, 2010, том 44, вып.4.

[28] R.X. Wang, S.J. Xu, S. Fung, C.D. Beling, К. Wang, S. Li, Z.F. Wei, T.J. Zhou, J.D. Zhang, and Ying Huang. Micro-Raman and photoluminescence studies of neutron-irradiated gallium nitride epilayers. J. Appl. Phys., 87, p. 031906 (2005).

[29] Р.Х. Акчурин, А.А. Мармалюк. Нитрид галлия - перспективный материал электронной техники. Часть I. Фундаментальные свойства нитрида галлия. УДК 537.311.33; 538.9.

[30] Neugebauer J., Van de Walle C.G. // Phys. Rev. В., v. 50, n. 11, p. 8067-8070, 1994.

[31] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, E.A. Kozhukhova, I.M. Gazizov, N.G. Kolin, D.I. Merkurisov, V.M. Boiko, A.V. Korulin, У.М. Zalyetin, S.J. Pearton, I.-H. Lee, A.M. Dabiran, and P.P. Chow. Alpha particle detection with GaN Schottky diodes. J. Appl. Phys., 106, p. 103708 (2009).

[32] K. Kuriyama, M. Ooi, A. Onoue, K. Kushida, M. Okada and Q.Xu. Thermally stimulated current studies on neutron irradiation induced defects in GaN. Applied Physics Lett., vol. 88, 132109 (2006).

[33] Y. Polyakov, N. B. Smirnov, A. V. Govorkov. and A. V. Markov, S. J. Pearton, N. G. Kolin, D, i. Merkurisov, and V. M. Boiko. Neutron irradiation effects on electrical properties and deep-level spectra in undoped r>AlGaN/GaN heterostructures. J. Appl. Phys. 98, p. 033529 (2005).

[34] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, S.J. Pearton, N.G. Kolin, D.I. Merkurisov, V.M. Boiko, Cheul-Ro Lee and In-Hwan Lee. Fast neutron irradiation effects in n-GaN. J. Vac. Sci. Technol. В 25(2), p. 436, Mar/Apr 2007.

[35] E. Gaubas, K. Kazlauskas, J. Vaitkus and A. Zukauskas. Role of radiation defects in photoconductivity transients and photoluminescence spectra of epitaxial GaN layers. Phys. Stat. Sol. (c) 2, No. 7, 2429-2432 (2005).

[36] W.H. Sun, J.C. Zhang, L. Dai, K.M. Chen and G.G. Qin. Gamma-ray irradiation effects on Fourier transform infrared grazing incidence reflection-absorption spectra GaN films. J. Phys.: Condens. Matter 13 (2001), pp. 5931-5936.

[37] W.H. Sun, L.S. Wang, S.J. Chua, K.M. Chen and G.G. Qin. Local vibrational modes in Gamma-irradiated GaN grown by metal-organic chemical vapor deposition. Material Science in Semiconductor Processing 4 (2001), pp. 559-562.

[38] D.C. Look, G.C. Farlow, P.J. Drevinsky, D.F. Bliss, J.R. Sizelove, On the nitrogen vacancy in GaN, Applied Physics Lett., vol. 83, № 17, 23 October 2003.

[39] K. Saarinen, T. Suski, I. Grzegory, D.C. Look. Thermal stability of isolated and complexed Ga vacancies in GaN bulk crystals. Phys. Rev. B, Vol. 64 (2001), p. 233201.

[40] Qing Yang, Henning Feick, and Eicke R. Weber. Observation of a hydrogenic donor in the luminescence of electron-irradiated GaN. Applied Physics Letters, vol. 82, № 18, 5 May 2003.

[41] О. Gelhausen, H.N. Klein, M.R. Phillips, E.M. Goldys. Low-energy electron-beam irradiation and yellow luminescence in activated Mg-doped GaN. Applied Physics Lett., vol. 83, № 16, 23 October 2003.

[42] Leonid Chernyak, William Burdett, Mikhail Klimov, Andrei Osinsky. Cathodoluminescence studies of the electron injection-induced effects in GaN. Applied Physics Lett., vol. 82, № 21, 26 May 2003.

[43] O. Lopatik-Tirpak, L. Chernyak, Y.L. Wang, F. Ren, S.J. Pearton, K. Gartsman, Y. Feldman. Cathodoluminescence studies of carrier concentration dependence for the electron-irradiation effects in p-GaN. Applied Physics Lett., vol. 90, 172111 (2007).

[44] S.X. Li, R.E. Jones, E.E. Haller, K.M. Yu, W. Walukiewicz, J.W. Ager III, Z. Liliental-Weber, Hai Lu and William J. Schaff. Photoluminescence of energetic particle-irradiated InxGai.xN alloys. Applied Physics Letters, vol. 88, 151101 (2006).

[45] A. Ionascut-Nedelcescu, C. Carlone, A. Houdayer, H.J. von Bardeleben, J.-L. Cantin, and S. Raymond. Radiation Hardness of Gallium Nitride. IEEE Transactions on nuclear science, vol. 49, No. 6, December 2002.

[46] S.M. Khanna, J. Webb, H. Tang, A.J. Houdayer, and C. Carlone. 2-MeV proon radiation damage studies of gallium nitride films through low temperature photoluminescence spectroscopy measurements, IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 47, pp. 2322-2328, Dec. 2000.

[47] F. Gaudreau, C. Carlone, A. Houdayer, and S.M. Khanna. Spectral properties of proton irradiated gallium nitride blue diodes, IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 48, pp. 1778-1784, Dec. 2001.

[48] S.M. Khanna, F. Gaudreau, P. Fournier, C. Carlone, H. Tang, J. Webb and A. Houdayer, Effect of proton irradiation on the transport properties of a AlGaN/GaN 2-deg system, in Proc. NSREC 2002, PA-4.

[49] D.C. Look, D.C. Reynolds, J.W. Hemsky, J.R. Sizelove, R.L. Jones and R.J. Molnar, Defect donor and acceptor in GaN, Phys. Rev. Lett.,vol. 79, pp. 2273-2276, 1997.

[50] B. Lehmann, M. Briere, D. Braunig and A.L. Barry, Displacement threshold energy in GaAs determined by electrical and optical investigation, in Proc. ESA Electronic Components Conf., Mar. 1991, pp. 287-292.

[51] Корулин А.В. Радиационно-физические процессы и ядерное легирование нитрида галлия. Диссертация кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07, 133 е., Москва (2011).

[52] Dong Uk Lee, Lim-Kyoung Ha, Jin Soak Kim, Eun Kyu Kim, Eui Kwan Koh, and И Ki Han. Dislocation related defect states in GaN irradiated with 1 MeV electron-beam. Phys. Stat. Sol. (c) 5, No. 6,1630 - 1632 (2008).

[53] Shang Chen, Unhi Honda, Tatsunari Shibata, Toshiya Matsumura, Yutaka Tokuda, Kenji Ishikawa, Masaru Hori, Hiroyuki Ueda, Tsutomu Uesugi and Tetsu Kaehi. As-grown deep-level defects in n-GaN grown by metal-organic chemical vapor deposition on freestanding GaN. J. Appl. Phys. 112, 053513 (2012).

[54] S. Li, J.D. Zhang, C.D. Beling, K. Wang, R.X. Wang, M. Gong, C.K. Sarkar. Large lattice relaxation deep levels in neutron-irradiated GaN. J. Appl. Phys. 98, 093517 (2005).

[55] A.C. Амброзевич, С.А. Амброзевич, H.C. Грушко, JT.H. Потанахина. Определение энергии глубоких центров структуры на основе твердого раствора InGaN. Письма в ЖТФ, том 32, вып. 4 (2006).

[56] Куракин A.M. Влияние гамма-радиации на характеристические сопротивления нитридгаллиевых гетероструктурных транзисторов с высокой подвижностью электронов. // Письма в ЖТФ. 2003 Том 29. Вып. 18. С.3-5.

[57] Громов Д.В., Матвеев Ю.А., Назарова Г.Н. Исследование влияния ионизирующих излучений на характеристики гетероструктурных полевых транзисторов на нитриде галлия // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2012. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. М.: ИППМ РАН, 2012. С. 598-603.

[58] А.Е. Беляев, Н.И. Клюй, Р.В. Конакова, А.Н. Лукьянов, Б.А. Данильченко, Ю.Н. Свешников, А.Н. Клюй. Исследование методом электроотражения влияния облучения на оптические свойства эпитаксиальных пленок GaN. Физика и техника полупроводников, 2012, том 46, вып. 3.

[59] В.М. Бойко, С.С. Веревкин, Н.Г. Колин, А.В. Корулин, Д.И. Меркурисов, А.Я. Поляков, В.А. Чевычелов. Влияние нейтронного облучения и температуры отжига на электрофизические свойства и период решетки эпитаксиальных слоев нитрида галлия. Физика и техника полупроводников, 2011, том 45, вып. 1.

[60] Б.Я. Бер, Е.В. Богданова, А.А. Грешнов, А.Л. Закгейм, Д.Ю. Казанцев, А.П. Карташова, А.С. Павлюченко, А.Е. Черняков, Е.И. Шабунина, Н.М. Шмидт, Е.Б. Якимов. Влияние уровня легирования кремнием и характера наноструктурной организации на падение с током внешней квантовой эффективности InGaN/GaN-светодиодов. Физика и техника полупроводников, 2011, том 45, вып. 3.

[61] Physical model for enhanced interface - trap formation at low doses / S.C. Witczak, R.D. Schrimpf, S.N. Rashkeev, S.T. Pantelides, C.R. Criba, D.M. Fleetwood, A. Michez // IEEE Trans. Nucl. Sci., V. 49. P. 2650-2655. 2002.

[62] A.C. Бакеренков, А.В. Соломатин, А.А. Романенко, В.А. Фелицын. Методика выявления эффекта низкой интенсивности в ИМС биполярной технологии. Тезисы

178

докладов 15 Всероссийской научно-технической конференции по радиационной стойкости электронных систем «Стойкость-2012», сс. 33-34, 2012 г.

[63] N. С. Chen, Y. К. Yang, W. С. Lien, and С. Y. Tseng. Forward current-voltage characteristics of an AlGalnP light-emitting diode. J. Appl. Phys. 102, 043706 (2007).

[64] O.A. Солтанович, Е.Б. Якимов. Анализ температурных зависимостей вольт-фарадных характеристик светоизлучающих структур InGaN/GaN с множественными квантовыми ямами. Физика и техника полупроводников, 2012, том 46, вып. 12.

[65] White R.D., Bataiev M., Goss S.H. et al. Electrical, Spectral, and Chemical Properties of 1.8 MeV Proton Irradiated AlGaN/GaN HEMT Structures as a Function of Proton Fluence // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2003. Vol. 50. №6. P. 1934- 1941.

[66] Xinwen Hu, Karmarkar A.P., Bongim Jun et al. Proton-Irradiation Effects on AlGaN/ AIN/GaN High Electron - Mobility Transistors // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2003. Vol. 50. №6. P. 1791- 1796.

[67] Karmarkar A.P., Bongim Jun, Fleetwood D.M. et al. Proton Irradiation Effects on GaN -Based High Electron - Mobility Transistors With Si - Doped AlxGai_xN Thick GaN Cap Layers// IEEE Transactions on Nuclear Science. 2004. Vol. 51. №6. P. 3801- 3806.

[68] J. Rodrigues, M. Peres, M. J. Soares, K. Lorenz, J. G. Marques, A. J. Neves, and T. Monteiro. Influence of neutron irradiation and annealing on the optical properties of GaN. Phys. Status Solidi С 9, No. 3-4, 1016-1020 (2012).

[69] H.B. Басаргина, И.В. Ворожцова, С.M. Дубровских, О.В. Ткачёв, В.П. Шукайло, Е.А. Тарасова, А.Ю. Чурин, C.B. Оболенский. Исследование процессов в GaN транзисторах с двумерным электронным газом при радиационном облучении // Всероссийская конференция «Стойкость 2013», г. Лыткарино, 2013, сс. 59-60.

[70] Е.А. Тарасова, Д.С. Демидова, C.B. Оболенский, А.Г. Фефелов, Д.И. Дюков. InAlAs/InGaAs HEMT при облучении квантами высоких энергий // ФТП, 2012, т. 46, № 12, с. 1587-1592.

[71] Ю. Федоров. Широкозонные гетероструктуры (Al, Ga, In)N и приборы на их основе для миллиметрового диапазона длин волн // Электроника. Наука. Бизнес. № 2, 2011, с. 92107.

[72] N. Papanicolau, M. V. Rao, В. Molnar, J. Tucker, A. Edwards, O. W. Holland, and M. C. Ridgway, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. В 148, 416 (1999).

[73] V. V. Ursaki, I. M. Tiginyanu, O. Volciuc, and V. Рора, V. A. Skuratov, H. Morkoç. Nanostructuring induced enhancement of radiation hardness in GaN

Epilayers. Applied physics letters 90, 161908 (2007).

[74] I. M. Tiginyanu, V. V. Ursaki, V. V. Zalomai, S. Langa, S. Hubbard, D. Pavlidis, and H. Foil, Appl. Phys. Lett. 83,1551 (2003).

[75] V. Popa, I. M. Tiginyanu, V. V. Ursaki, O. Volciuc, H. Morko?, Semicond. Sci. Technol. 21, 1518 (2006).

[76] K. Lorenz, S. M. C. Miranda, E. Alves, I. S. Roqan, K. P. O'Donnell, and M. Bockowsk. High pressure annealing of Europium implanted GaN. Proc. of SPIE Vol. 8262 82620C-1 (2012).

[77] J. W. Tringe, Т. E. Felter, С. E. Talley, J. D. Morse, and C. G. Stevens, J. M. Castelaz, C. Wetzel. Radiation damage mechanisms for luminescence in Eu-doped GaN. J. Appl. Phys. 101, p. 054902 (2007).

[78] Зулиг P. Радиационные эффекты в ИС на GaAs // Арсенид галлия в микроэлектронике / Под редакцией Айнспрука Н., Уиссмена У. - М.: Мир, 1988. - с. 501-547.

[79] D.A. Могап, К. Kalna, Е. Boyd, et.c. Thayne. Department of Electronics Engineering, University of Glasgow, Glasgow, ESSDERC 2003 conference proceedings, p. 315-318, 2003.

[80] E.A. Тарасова, C.B. Оболенский // Вестник ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 5, с. 348-353.

[81] Оболенский С.В. // Изв. вузов: Электроника. - 2002. - № 6. с. 31-38.

[82] Е.А. Тарасова, Д.С. Демидова, Е.С. Оболенская, С.В. Оболенский, А.Г. Фефелов, Д.И. Дюков. Радиационная стойкость гетеронаноструктур с двумерным электронным газом. Тезисы докладов 15 Всероссийской научно-технической конференции по радиационной стойкости электронных систем «Стойкость-2012», сс. 59-60, 2012 г.

[83] А.В. Грабоедов, И.А. Асанов, И.М. Скакова, М.В. Баньковский. Стойкость эпитаксиальных структур GaN к облучению быстрыми нейтронами. Тезисы докладов 15 Всероссийской научно-технической конференции по радиационной стойкости электронных систем «Стойкость-2012», сс. 105-106, 2012 г.

[84] В.П. Шукайло, О.В. Ткачев, С.М. Дубровских, Н.В. Басаргина, И.В. Ворожцова. Оптический отклик лазерных диодов на импульсное радиационное воздействие. Тезисы докладов 15 Всероссийской научно-технической конференции по радиационной стойкости электронных систем «Стойкость-2012», сс. 109-110, 2012 г.

[85] А.В. Алуев, А.Ю.Лешко, А.В.Лютецкий, Н.А. Пихтин, С.О. Слипченко, Н.В. Фетисова, А.А. Чельный, В.В. Шамахов, В.А.Симаков, И.С.Тарасов. GaInAsP/GaInP/AlGaInP-лазеры, излучающие на длине волны 808нм, выращенные методом МОС-гидридной эпитаксии. Физика и техника полупроводников, 2009, том 43, вып. 4.

[86] P.S. Vergeles, N.M. Shmidt, E.E. Yakimov, E.B. Yakimov. Effect of low energy electron irradiation on optical properties of InGaN/GaN light emitting structures. Phys. Status Solidi С 8, No. 4, 1265- 1268 (2011).

[87] Wenping Gu, Yue Hao, Lin'an Yang, Chao Duan, Huantao Duan, Jincheng Zhang, and Xiaohua Ma. The effect of neutron irradiation on the AlGaN/GaN high electron mobility transistors. Phys. Status Solidi С 7, No. 7 - 8, 1991 - 1996 (2010).

[88] John W. McClory, James C. Petrosky, Member, IEEE, James M. Sattler, and Thomas A. Jarzen. An Analysis of the Effects of Low-Energy Electron Irradiation of AlGaN/GaN HFETs. IEEE transactions on nuclear science, vol. 54, № 6, (2007).

[89] Jeffrey T. Moran, John W. McClory, Member, IEEE, James C. Petrosky, Member, IEEE, and Gary C. Farlow. The Effects of Temperature and Electron Radiation on the Electrical Properties of AlGaN/GaN HFETs. IEEE transactions on nuclear science, vol. 56, № 6, (2009).

[90] McClory J.W., Petrosky J. C. Temperature Dependent Electrical Characteristics An Analysis of Neutron Irradiated of AlGaN/GaN HFETs // IEEE Transactions on Nuclear Science. - 2007. - Vol. 54. - №6. - P.1969- 1974.

[91] JI.C. Смирнов, С.П. Соловьев, В.Ф. Стась, В.А. Харченко. Легирование полупроводников методом ядерных реакций. Новосибирск, "Наука", 1981 г. 181 с.

[92] К.Д. Щербачев. D8 Discover - Инструмент исследования перспективных материалов для микро- и наноэлектроники. Заводская лаборатория. № 5. 2008. Том 74

[93] J.P. Grant. GaN Radiation Detectors for Particle Physics and Synchrotron Applications. Thesis for a Doctor's degree. University of Glasgow. 274 (2007).

[94] А.Я. Нашельский. Производство полупроводниковых материалов. Москва, «Металлургия», 1989 г. 271 с.

[95] Д.Ж. Хьюдж, Р.Б. Шварц. Атлас нейтронных сечений. Изд-е 2-е, исправленное и дополненное, «Атомиздат», 1959 г. 373 с.

[96] Дж. Дине, Дж. Винйард. Радиационные эффекты в твердых телах. Перевод с английского А.Х. Брегера под редакцией Г.С. Жданова. Москва, «Иностранная литература», 1960 г. 244 с.

[97] Р.Ф. Коноплева, В.Л. Литвинов, Н.А. Ухин. Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий. Москва, «Атомиздат», 1971 г. 176 с.

[98] Kinchin G.H., Pease R.S. The Displacement of Atoms in Solids by Radiation, Rep Progr. Phys., 18,1 (1955) [перевод: Усп. физич. наук, 60, 590 (1956)].

[99] Линдхард И. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц. Успехи физ. наук, т.99, вып.2, с. 247-296 (1969).

181

[100] Т.М. Агаханян, Е.Р. Аствацатурьян, П.К. Скоробогатов. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах. Москва, «Энергоатомиздат», 1989 г. 256 с.

[101] К. Лейман. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. Перевод с английского Г.И. Бабкина. Москва, "Атомиздат", 1979 г. 296 с.

[102] М.А. Кумахов, Г. Ширмер. Атомные столкновения в кристаллах. Москва, «Атомиздат», 1980 г. 192 с.

[103] Ф.Ф. Комаров, А.П. Новиков, B.C. Соловьев, С.Ю. Ширяев. Дефекты структуры в ионно-имплантированном кремнии. Минск, «Университетское», 1990 г. 320 с.

[104] Tetsuya Kawakubo. Electrical and Optical Properties of Neutron Irradiated GaAs and GaP Crystals. Annu. Rep. Res. Reactor Inst., Kyoto Univ. Vol. 23, 97-123 (1990).

[105] И.В. Меднис. Сечения ядерных реакций, применяемых в нейтронно-активационном анализе. Справочник, Рига, «Зинатне», 1991 г. 119 с.

[106] Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. - М.; Энергоатомиздат, 1991.- 1232 с.

[107] У.А. Улманис. Радиационные явления в ферритах. Москва, "Энергоатомиздат", 1984 г. 160 с.

[108] Varley F. Sears. Neutron scattering lengths and cross sections. Neutron News, Vol. 3, No. 3,26 (1992).

[109] О.И. Лейпунский, Б.В. Новожилов, В.Н. Сахаров. Распределение гамма-квантов в веществе. М.: Государственное из-во физико-математической литературы. 1960 г. 207 с.

[110] McKinly W.A., Feschbach Н. Phys. Rev., Vol. 74, No. 12, 1759 (1948).

[111] B.C. Вавилов, H.A. Ухин. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. Москва, «Атомиздат», 1969 г. 312 с.

[112] KahnF. J. Appl. Phys., Vol. 30, No. 8, 1310 (1959).

[113] Н.Г. Колин. Изв. вузов. Физика, 6, 12 (2003).

[114] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, S.J. Pearton, M.G. Kolin, D.I. Merkurisov, V.M. Boiko, M. Skowronskii, In-Hwan Lee. Physica B, 376-377, (2006).

[115] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, S.J. Pearton, N.G. Kolin, D.I. Merkurisov, V.M. Boiko. J. Appl. Phys., 98, 033529-1 (2005).

[116]A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, A.V. Markov, N.G. Kolin, V.M. Boiko, D.I. Merkurisov, S.J. Pearton. J. Vac. Sei. Technol. B, 24 (3), 1094 (2006).

[117] V.M. Boyko, V.T. Bublik, N.G. Kolin, D.I. Merkurisov, K.D. Shcherbachev, M.I. Voronova. Physica B, 373, 82 (2006).

[118] Вопросы радиационной технологии полупроводников, под ред. J1.C. Смирнова (Новосибирск, Наука. Сиб. отделение, 1980).

[119] Брудный В.Н., Кривов М.А., Потапов А.И., Шаховцов В.И. Электрические свойства и отжиг дефектов в арсениде галлия, облученном большими интегральными потоками электронов // ФТП. 1982. Т. 16. Вып. 1. С. 32 - 39.

[120] 7. S.J. Pearton, A.Y. Polyakov. Int. J. Mater, and Structural Integrity. 2(1/2), 93 (2008).

[121] B.H.Брудный, А.В.Кособуцкий, Н.Г.Колин. Изв. Вузов Физика 51(12), 24 (2008).

[122] В.Н.Брудный, А.В.Кособуцкий, Н.Г.Колин. ФТП. 43(10), 1312 (2009).

[123] Z.-Q. Fang, D.C. Look, W. Kim, Z. Fan, A. Botchkarev, H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 72, 2277 (1998)

[124] S.A. Goodman, F.D. Auret, F.K. Koschnick, J.-M. Spaeth, B. Baumont, P. Gibart. Mat. Sei. Eng. B71, 100 (2000)

[125] K. Lorenz, J.K. Marcues, N. Franco, T.Alves, M. Peres, M.R. Correia, T. Monteiro. Nucl. Instr. and Meth. B. 266, 2780 (2008).

[126] A.Y.Polyakov, N.B.Smirnov, A.V. Govorkov, N.G. Kolin, D.I. Merkurisov, V.M. Boiko, A.V. Korulin, S.J. Pearton. J. Vac. Sei. Technol. B. 28, 608 9 (2010).

[127] J.C. Marques, K. Lorenz, N. Franco, E. Alives. Nucl. Instrum. Meth. B, 249 (1-2), 358 (2006).

[128] F. Gao, E.J. Bylaska, W.J. Weber. Phys. Rev. B, 70 (24), 245 208 (2004).

[129] Cris G. Van de Walle, Jorg Neugebaer. J. Appl. Phys., 95 (8), 3851 (2004).

[130] K.H. Chow, G.D. Watkins, Akira Usui, M. Mizuta. Phys. Rev. Lett., 85 (13), 2761 (2000).

[131] A.Y. Polyakov, A.V. Govorkov, N.B. Smirnov, H. Amano, S.J. Pearton, In-Hwan Lee, Q. Sun, J. Han, K.S. ZhuravbB, S.Y. Karpov, Deep and shallow defects in III-N Materials grown in nonpolar and N-polar directions, in the abstracts of the International Workshop on Nitride Semiconductors, IWN2010, Tampa, USA, 19-24 September 2010, invited talk, paper E4.1, p.l 82

[132] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, K.D. Shcherbatchev, V.T. Bublik, and M.I. Voronova, Amir M. Dabiran, A.V. Osinsky, S.J. Pearton, Electrical, photoelectrical, and luminescent properties of doped p-type GaN superlattices, J. Vac. Sei. Technol. B25(l), 69-73 (2007).

(\ 83

i